專利名稱：液體噴射裝置和液體噴射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴射液滴的液體噴射裝置和液體噴射方法，特別是涉及一種能夠提供改進(jìn)圖像質(zhì)量的液體噴射裝置和液體噴射方法。
背景技術(shù)：
通常，傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)就是一種液體噴射裝置，它包括噴頭，其中，每個具有一個噴嘴的墨水噴射部分呈線性排列。對于這類噴墨打印機(jī)，從噴頭的每個墨水噴射部分噴射小液滴(墨滴)到面對噴嘴端面設(shè)置的如打印紙之類的記錄介質(zhì)上，以便在記錄介質(zhì)上形成常規(guī)圓形點，這樣便由單個點或多個點形成圖像像素。而且該圖像像素是二維排列的，從而形成圖像或字符。
另一方面，對于噴墨打印機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)噴射具有一些不規(guī)則性的液滴。關(guān)于記錄介質(zhì)上由噴射在其上的墨滴形成的點陣，由于不規(guī)則趨于平均，所以隨機(jī)不規(guī)則性不明顯。但是，由于液體噴射部分(噴頭)位置而造成的方向不規(guī)則即使該不規(guī)則量小也是很明顯的。
圖21是描述點陣不規(guī)則性的視圖。在圖21中由箭頭表示的部分表示圖中右側(cè)產(chǎn)生的尺寸分別為“小”，“中”和“大”三種墨點的1/36，1/12和1/4點距(相鄰點中心位置之間的距離)的不規(guī)則性情況下的打印結(jié)果。
從圖21中可以理解到，在點陣以大約10％的方向不規(guī)則性打印的情況下，不規(guī)則可以明顯觀察到。在點陣以大約20％或更大的方向不規(guī)則性打印的情況下，不規(guī)則就非常明顯，通常將這種不規(guī)則視作缺陷。注意點距不規(guī)則是否明顯也依賴于墨水的顏色。例如，黃色點距的不規(guī)則相比其它顏色容差更大(即黃色的不規(guī)則和其它顏色相比不明顯)。
通常，已知以下描述的兩種方法用于解決上述的液體噴射裝置的點距不規(guī)則問題，該液體噴射裝置使用其中噴頭相對記錄介質(zhì)在水平方向線性往復(fù)移動、且記錄介質(zhì)在大體上垂直于上述往復(fù)移動方向的方向移動的串行(serial)方法。注意對于該串行方法，在本說明書中以下稱噴頭往復(fù)移動的方向為“主掃描方向”，而大體上垂直于主方向的方向(即記錄介質(zhì)的移動方向)為“輔助掃描方向”。
第一種方法是重疊相鄰的點以使即使在點距存在一些不規(guī)則時進(jìn)行打印的情況下也不發(fā)生不理想的未打印部分。也就是說，根據(jù)點距增大每一點的尺寸(每一點的直徑)。對于使用其中在假定點形成為圓形的情況下確定點的直徑等于或大于點距的 倍(即等于或大于對角相鄰點中心位置間距離)的方法的配置，只要執(zhí)行正常打印相鄰點間就不會產(chǎn)生間隙，而且，即使在點距帶有一定不規(guī)則執(zhí)行打印的情況下，這種不規(guī)則也不明顯，因此防止在圖像上產(chǎn)生不理想的白條紋。
圖22是圖示如圖21中點列中同樣的位置不規(guī)則情況下的打印結(jié)果的例子，其整個點的尺寸稍大于點距的 倍。
另一方面，已知第二種方法為“雙打印方法”。對于雙打印方法，不使用第一種方法中使用的大尺寸點而是執(zhí)行兩次打印。以下對其進(jìn)行詳細(xì)描述。讓我們假設(shè)在點陣中具有某些不規(guī)則的情況下進(jìn)行打印。在這種情況下，第一次打印之后，產(chǎn)生了不理想的未打印間隙。使用第二種方法，執(zhí)行第二次打印以填補(bǔ)該未打印間隙。圖23是圖示用這里稱為第二種方法的雙打印方法得到的打印結(jié)果。在圖23中，不同的陰影圖案表示在不同的主掃描時間形成的點，或者由不同噴頭形成的點。該雙打印方法不僅用于主掃描方向打印也用于輔助掃描方向打印，因此形成具有小尺寸點的圖像。
另一方面，線(line)方法是已知的除了上述串行方法以外的打印方法，其中液體噴射裝置包括長度橫跨記錄介質(zhì)整個長度(在串行方法的主掃描方向上記錄介質(zhì)的整個范圍)的噴頭。通常，液體噴射裝置包括靜止噴頭，且只有記錄介質(zhì)移動。
注意對于線方法，記錄介質(zhì)的移動方向在本說明書中被稱為“主掃描方向”。
對于線方法，可以很容易地理解，長度橫跨整個記錄介質(zhì)長度的、整體形成在石英或玻璃基體上的噴頭，呈現(xiàn)改進(jìn)的特性例如改進(jìn)的液體噴射部分排列精度等。但是，在實際中，由于例如制造方法、小生產(chǎn)率、過熱、成本等各種問題幾乎不可能制造具有這種結(jié)構(gòu)的噴頭。
因此，已知一種為噴墨打印機(jī)安裝的線性噴頭，其中多個小尺寸噴頭片排列成相鄰端部彼此接觸，每個噴頭片根據(jù)預(yù)定的信號驅(qū)動以打印在記錄介質(zhì)上，因此，在記錄介質(zhì)上的打印步驟中執(zhí)行在記錄介質(zhì)的整個長度上的打印(例如見日本未審查的專利審請公報No.2002-36522)。注意，上述噴頭片的制造同樣具有多種限制，在液體噴射部分陣列的方向的其長度最多限于1英寸或更短，這是實際中的限制。
但是，上述的傳統(tǒng)方法存在下述的問題。
首先，串行方法的第一種方法(增加點尺寸的技術(shù))對于點位置的不規(guī)則具有優(yōu)點，但是由于點尺寸的增加導(dǎo)致了點的粗糙度明顯。因此，對于例如照片的要求中間色調(diào)圖像的打印，發(fā)生使圖像的粗糙感增大的問題。
另一方面，對于串行方法的第二種方法(雙打印方法)，不同于上述的第一種方法沒有必要采用大尺寸的點，因此，在整個圖像上圖像粗糙感減小，從而提高打印圖像質(zhì)量等。但是，需要在主掃描方向和輔助掃描方向上形成大量的點，導(dǎo)致記錄速度較低的問題。為了解決這一問題，大量的液體噴射部分必須以盡可能高的速度移動，常會導(dǎo)致可靠性減小的問題和費用較高的問題。
另一方面，使用線方法的配置可以使用上述的第一種方法，其中利用大尺寸的點以減小液體噴射部分噴射不規(guī)則的影響，同樣發(fā)生上述使用第一種方法的串行方法的相同問題。
而且，對于線方法配置，多噴頭片彼此連接，常導(dǎo)致排列間隔方面的誤差容限(margin of error)。而且，存在多頭噴頭片的厚度等不總是均勻的問題。這種誤差容限的影響常達(dá)到在單噴頭片中發(fā)生的液滴噴射角度不規(guī)則的影響的幾倍的程度。
注意線方法配置包括一靜止噴頭，因此，其中其第二次打印是在第一次打印已經(jīng)進(jìn)行的區(qū)域進(jìn)行的雙打印是不能進(jìn)行的。也就是說，線方法配置不能使用第二種方法，不同于上述的采用第二種方法的串行方法配置。
但是，對于并行方法配置的特別的改進(jìn)，其中在移動噴頭位置一點的同時數(shù)次進(jìn)給或退出單個記錄介質(zhì)，可以在使用硬記錄介質(zhì)的條件下進(jìn)行雙打印，且打印的目標(biāo)是照片(如同用升華型(sublimation)打印機(jī)等)。但是，難于只在水平方向(記錄介質(zhì)的寬度方向即垂直于線方法配置主掃描方向的方向)移動噴頭。而且，和升華型打印機(jī)不同，噴墨打印機(jī)需要一定周期的時間來干燥排列在記錄介質(zhì)上的點(已經(jīng)落在記錄介質(zhì)上的墨點)，因此，在墨點充分干燥以前沒有任何保護(hù)地將單個記錄介質(zhì)進(jìn)給和退出的操作重復(fù)進(jìn)行數(shù)次，導(dǎo)致了弄臟的危險。
而且，在這種情況下，可用的記錄介質(zhì)限于特殊的一種，即例如常規(guī)紙張等一般的記錄介質(zhì)是不能用的。而且，通常的線方法配置具有高速記錄的優(yōu)點。但是，在線方法配置使用上述第二種方法的情況下，減小了記錄速度，使線方法配置的優(yōu)點減小。因此，在線方法配置沒有這些限制地使用雙打印同時保持高速記錄的優(yōu)點的情況下，雙打印只能在記錄介質(zhì)的傳輸方向即主掃描方向進(jìn)行。
在這種情況下，在由于雙打印使線方法配置具有圖像色調(diào)改善的優(yōu)點的時候，只在主掃描方向進(jìn)行雙打印只具有改善圖像色調(diào)的優(yōu)點，但是沒有使因噴射不規(guī)則而帶來的影響均勻的優(yōu)點。
如上所述，主掃描方向上單行內(nèi)的墨點由單個液體噴射部分噴射形成，因此，在主掃描方向相鄰墨點中心位置之間的距離呈現(xiàn)高精度。另一方面，輔助掃描方向上的每個墨點由不同液體噴射部分噴射形成，導(dǎo)致了在輔助掃描方向上相鄰墨點中心位置之間的距離存在較大不規(guī)則。
從以上描述的原因來看，沒有輔助掃描的線方法配置，由于液體噴射部分排列的不規(guī)則而在輔助掃描方向圖像上常有明顯的條紋發(fā)生的問題。
而且，使用第二種方法(雙打印)的串行方法配置具有在噴頭的液體噴射部分發(fā)生例如墨水不能噴射的故障等故障的情況下，執(zhí)行第二種方法(雙打印方法)的優(yōu)點，因此使由于噴射故障等形成在記錄介質(zhì)上的缺陷變得不明顯。
另一方面，線方法配置不能如上所述使用上述的第二種方法。因此，即使在少量液體噴射部分中發(fā)生例如不噴射等故障的情況下，也不能對故障產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行校正，直接導(dǎo)致了由于噴頭故障造成的圖像質(zhì)量劣化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有減小點陣中位置不規(guī)則的優(yōu)點的液體噴射裝置，特別是采用串行方法配置提供一種利用執(zhí)行偏轉(zhuǎn)液滴噴射技術(shù)，具有阻止由于噴射部分的排列不規(guī)則而在點陣間產(chǎn)生條紋的優(yōu)點的液體噴射裝置，該技術(shù)已由本發(fā)明的發(fā)明人提出(例如，日本未審查專利申請公布號2002-320861、日本未審查專利申請公布號2002-320862、日本未審查專利申請公布號2002-37343，這些都是未公開的技術(shù)，涉及到本發(fā)明，且不是傳統(tǒng)技術(shù))，以下稱為“第一目的”。
另外，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有即使在一部分液體噴射部分中發(fā)生例如沒有噴射等故障時，也可以阻止產(chǎn)生條紋等的優(yōu)點的液體噴射裝置，同樣，液滴落下位置的位置不規(guī)則也變得不明顯，以下稱為“第二目的”。
以下描述解決上述問題的液體噴射裝置。
根據(jù)本發(fā)明的解決上述第一目的的液體噴射裝置包括一噴頭，其中，可以控制從具有噴嘴的液體噴射部分噴射的液滴的噴射方向的偏轉(zhuǎn)、以便從沿預(yù)定方向的多個方向中加以選擇，噴射多個液滴以便落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于像素區(qū)域的像素，隨機(jī)確定要噴射到每個像素區(qū)域上的液滴的目標(biāo)落下位置，且控制要從液體噴射部分噴射出的液滴的噴射方向以使液滴落在確定的目標(biāo)落下位置。
通過上述發(fā)明，噴頭的每一液體噴射部分具有液滴可以沿從多個候選噴射方向中所選擇的方向噴射的結(jié)構(gòu)。
另外，在每個像素區(qū)域，沿預(yù)定方向確定液滴的M個候選目標(biāo)落下位置。注意，至少對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的一部分包括在像素區(qū)域內(nèi)。
在液滴噴射到像素區(qū)域時，從M個候選目標(biāo)落下位置中隨機(jī)選擇目標(biāo)落下位置，且噴射液滴以便落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
因此，液滴按照像素區(qū)域隨機(jī)偏轉(zhuǎn)地落在像素區(qū)域上以使至少落下液滴區(qū)域的一部分包括在像素區(qū)域內(nèi)。這就減少了由于液體噴射部分等性質(zhì)的不規(guī)則而造成的液滴的落下位置的分布不均，因此，其上的整個排列遵循規(guī)則的和各向同性的分布。
液體噴射裝置包括含有以預(yù)定的方向排列的多個液滴噴射部分的噴頭，每個液體噴射部分都具有一個噴嘴，其中噴射最多N個(N為正整數(shù))液滴以便落在每個像素區(qū)域上而形成對應(yīng)于該像素區(qū)域的一個像素，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面包括噴射方向改變器件，用于控制從每個液體噴射部分的噴嘴噴射出的液滴噴射方向、以使在預(yù)定的方向上發(fā)生落下位置的偏轉(zhuǎn)；第一噴射控制器件，利用噴射方向改變器件進(jìn)行噴射控制、使墨滴從至少兩個彼此相鄰設(shè)置的不同液體噴射部分沿彼此不同的噴射方向噴射，以便落在相同像素列或相同像素區(qū)域上以形成一個像素列或一個像素；和第二噴射控制器件，利用噴射方向改變器件執(zhí)行噴射控制、使從液體噴射部分噴射的每個液滴的落下位置是從以預(yù)定的方向形成一個陣列的M個(M為2或更大的整數(shù))不同的候選落下位置中選擇，并且確定所述落下位置使對應(yīng)于每個可落下位置的落下液滴區(qū)域中的至少一部分包括在像素區(qū)域內(nèi)，且噴射液滴以落到所確定的落下位置上。
對于上述的本發(fā)明，至少兩個彼此相鄰設(shè)置的不同的液體噴射部分可以以不同的噴射角度偏轉(zhuǎn)噴射液滴，以形成單個像素列或單個像素。例如，相鄰的液體噴射部分N和(N+1)均可以將液滴噴射在相同像素區(qū)域或相同像素區(qū)域列上。
因此，可以利用多個不同的液體噴射部分形成像素或像素列。
另外，從沿預(yù)定方向的M個不同候選落下位置中選擇每個像素區(qū)域的液滴的目標(biāo)落下位置。注意，至少對應(yīng)于每個候選落下位置的落下的液滴區(qū)域的一部分包括在像素區(qū)域內(nèi)。
在液滴噴射到像素區(qū)域時，從M個候選目標(biāo)液滴落下位置中選擇目標(biāo)落下位置，且噴射液滴以便落在已確定的目標(biāo)落下位置上。
因此，液滴落在像素區(qū)域以使至少落下的液滴區(qū)域的一部分包括在像素區(qū)域內(nèi)，像素區(qū)域內(nèi)具有位置不規(guī)則。這就減少了由于液體噴射部分等性質(zhì)的不規(guī)則造成的液滴的落下位置的分布不均勻，因此，整個點列遵循規(guī)則的和各向同性的分布。


圖1是圖示應(yīng)用本發(fā)明液體噴射裝置的噴墨打印機(jī)噴頭的分解透視圖；圖2是表示根據(jù)一個實施例線性噴頭的平面圖；圖3是詳細(xì)圖示圖1所示噴頭的墨水噴射部分的平面圖和側(cè)面剖視圖；圖4是描述墨水噴射方向偏轉(zhuǎn)的視圖；圖5A和圖5B表示從具有兩個分開的加熱電阻的墨水噴射部分情況的模擬結(jié)果得出的墨水氣泡產(chǎn)生的時間差和墨水噴射角度之間的關(guān)系，圖5C表示流過分開的加熱電阻的電流差的一半(偏轉(zhuǎn)電流)和偏轉(zhuǎn)量之間的關(guān)系，該關(guān)系從測量數(shù)據(jù)得到；圖6表示根據(jù)實施例用于控制兩個分開的加熱電阻間氣泡產(chǎn)生的時間差的控制電路；圖7是將墨滴噴射以便落在單個像素區(qū)域的M個不同候選目標(biāo)落下位置中任一個上的狀態(tài)示例的平面圖；圖8是表示沿打印紙傳輸方向上將最多N個墨滴隨機(jī)排列和重疊在一個像素區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)示例的平面圖；圖9是表示將墨滴噴射以便在垂直和水平方向隨機(jī)偏轉(zhuǎn)地落在預(yù)定像素區(qū)域上的狀態(tài)示例的平面圖；圖10是描述執(zhí)行控制以使墨滴噴射而隨機(jī)偏轉(zhuǎn)地落在預(yù)定像素區(qū)域內(nèi)的示意圖；圖11是表示本實施例墨水噴射部分的線路的圖；圖12是描述根據(jù)本發(fā)明的打印配置，以及傳統(tǒng)的串行方法打印配置作為對比例的圖；圖13是表示相鄰的液體噴射部分噴射墨滴以便落在單個像素上的狀態(tài)示例的圖，其中每個墨水噴射部分的候選噴射方向數(shù)為偶數(shù)；圖14是表示每個墨水噴射部分以左右對稱的偏轉(zhuǎn)噴射墨滴、并沒有偏轉(zhuǎn)地噴射墨滴以便落在墨水噴射部分正下方位置的狀態(tài)示例的圖，其中每個墨水噴射部分的候選噴射方向數(shù)為奇數(shù)；圖15是表示液體噴射部分根據(jù)在雙向噴射(候選噴射方向數(shù)為偶數(shù))的情況下的噴射執(zhí)行信號在打印紙上形成每個像素的過程的圖；圖16是表示液體噴射部分根據(jù)在三向噴射(候選噴射方向數(shù)奇數(shù))的情況下的噴射執(zhí)行信號在打印紙上形成每個像素的過程的圖；圖17是表示包括噴射方向改變器件、第一噴射控制器件和第二噴射控制器件的噴射方向控制電路的圖；圖18是表示極性轉(zhuǎn)換開關(guān)和第一噴射控制開關(guān)的開/關(guān)狀態(tài)與沿噴嘴排列方向點的落下位置之間的關(guān)系的表；圖19表示在由第一噴射控制器件和第二噴射控制器件執(zhí)行控制、候選噴射方向的數(shù)量為偶數(shù)情況下墨滴的候選噴射方向、以及墨滴候選落下位置分布；圖20表示在由第一噴射控制器件和第二噴射控制器件執(zhí)行控制、候選噴射方向的數(shù)量為奇數(shù)情況下墨滴的候選噴射方向、以及點的候選落下位置分布；圖21是描述點陣不規(guī)則性的視圖；圖22是表示在同圖21的點陣相同不規(guī)則情況下其整個點的尺寸稍大于點距的 倍時打印結(jié)果的一個例子的圖；和圖23是表示用從雙打印方法得到的打印結(jié)果的圖。
具體實施例方式
(第一實施例)將參照附圖等描述第一實施例。每一實施例是用來實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的。注意，這里用到的術(shù)語“墨滴”指的是從后述的液體噴射部分的一個噴嘴18噴射出的少量(例如幾個皮升)墨水(液體)。同樣，這里用到的術(shù)語“點”指的是由噴射在例如打印紙等記錄介質(zhì)上一個墨滴所形成的點。同樣，這里用到的術(shù)語“像素”指圖像的最小增量，而這里用到的術(shù)語“像素區(qū)域”指的是形成像素的區(qū)域。
通常，預(yù)定數(shù)量的液滴(0、1或更多)噴射在每個像素區(qū)域上，這樣具有預(yù)定色調(diào)級(色調(diào)級1、2、3、或更多)的像素形成在每個像素區(qū)域上。也就是說，一個像素區(qū)域具有與其色調(diào)級相對應(yīng)的零個、一個、或多個點。另外，大量像素排列在記錄介質(zhì)上，從而在其上形成一個圖像。
注意，點不總是完全包含在對應(yīng)的像素區(qū)域上，也可能偏轉(zhuǎn)出相應(yīng)的像素區(qū)域。
以下將根據(jù)本發(fā)明的第一實施例描述液體噴射裝置。該液體噴射裝置包括一個用于存儲待噴射的液體的液體腔、一個用于給存儲在上述液體腔內(nèi)的液體施加能量的能量產(chǎn)生裝置、和一個用于因用上述的能量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的能量噴射存儲在上述液體腔中的液體的噴射口。對于液體噴射裝置，通過調(diào)整由能量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生提供給液體的能量來控制噴射方向的偏轉(zhuǎn)。例如，上述能量產(chǎn)生裝置形成上述液體腔的一個面，且控制液腔該面上的能量分布，因此控制從上述噴射射口噴射出的液體噴射方向的偏轉(zhuǎn)。作為一個例子，根據(jù)本實施例的液體噴射裝置包括多個作為能量產(chǎn)生裝置的加熱裝置，將所述多個加熱裝置設(shè)置成形成上述液體腔的上述表面，調(diào)整每個加熱裝置的能量供給以控制上述面上的能量分布。注意，不用說液體噴射裝置不限于下述實施例。
(噴頭的結(jié)構(gòu))圖1是圖示使用根據(jù)本發(fā)明液體噴射裝置的噴墨打印機(jī)(以下簡稱 “打印機(jī)”)的噴頭11的分解透視圖。注意，雖然實際情況下噴嘴板17是粘接到阻擋層16上的，圖1表示出其噴嘴板17處于分解狀態(tài)的噴頭11。
噴頭11具有一個包括由Si等制成的半導(dǎo)體基片15的基件14、和通過沉積形成在半導(dǎo)體基片15一面上的加熱電阻13(在本發(fā)明中用作能量產(chǎn)生裝置)。該加熱電阻13通過形成在半導(dǎo)體基片15上的導(dǎo)電部分(未示出)電連接到外部電路。
另一方面，阻擋層16由感光環(huán)化橡膠抗蝕劑或光硬化干膜抗蝕劑形成，且通過一個將阻擋層16形成在其上已形成有加熱電阻13的半導(dǎo)體基片15的整個面上的處理形成，接著例如通過光刻除去其上的不必要的部分。
另一方面，噴嘴板17包括多個形成在其上的噴嘴18，例如由鎳通過電鑄法形成。噴嘴板17粘接到阻擋層16上以使每個噴嘴18的位置和對應(yīng)的加熱電阻13的位置匹配，即，每個噴嘴18面向相應(yīng)的加熱電阻13。
由基件14、阻擋層16、和噴嘴板17形成的每個墨水腔12具有包圍對應(yīng)的加熱電阻13的結(jié)構(gòu)。也就是說，基件14作為墨水腔12的底面、阻擋層16作為其側(cè)壁、噴嘴板17作為頂壁。因此，每個墨水腔12在圖1中的前側(cè)和右側(cè)有開口，且各開口和一個墨水通道(未示出)連通。
通常，例如上述的一個噴頭11包括大約100個墨水腔12、和其每個設(shè)置在相應(yīng)墨水腔12中的加熱電阻13。根據(jù)來自打印機(jī)的控制單元的指令控制每個加熱電阻13，這樣墨水從想要的對應(yīng)于加熱電阻13的墨水腔12中通過面向墨水腔12布置的噴嘴18噴射。
特別是，墨水從連接到噴頭11上的墨水箱(未示出)供給到墨水腔12。脈沖電流短時間地施加給想要的加熱電阻13上，例如1到3微秒，以使對應(yīng)的加熱電阻13快速加熱，因此，在與加熱電阻13接觸的墨水中發(fā)生汽相墨水氣泡，這樣這些墨水被擠出。這樣被擠出的墨水量等于墨水氣泡膨脹的體積(即墨水沸騰)。因此，與噴嘴18接觸的墨水作為墨滴從噴嘴18噴出。從其中噴出的墨水量等于被擠出的墨水量。噴出的墨滴落在打印紙上，從而形成一個點(像素)。
注意，在本說明書中，下文中，單個墨水腔12、布置在墨水腔12中的加熱電阻13、和布置在上部的噴嘴18的組合被稱作一個“墨水噴射部分(液體噴射部分)”。也就是說，噴頭11由多個墨水噴射部分的陣列形成。
另外，根據(jù)本實施例，線性噴頭由沿記錄介質(zhì)寬度方向排列的多個噴頭11形成。圖2表示根據(jù)本實施例的線性噴頭10的平面圖。圖2示出了4個噴頭11(N-1、N、N+1、和N+2)。在線性噴頭10制造過程中，排列著多個如圖1所示不包括噴嘴板17的噴頭(噴頭片)。
隨后，單個噴嘴板17粘接到噴嘴片陣列的整個面上，以使每個墨水噴射部分和對應(yīng)的噴嘴18相匹配，因此形成線性噴頭10。注意，排列噴頭11以使每個位于相鄰噴頭11末端的噴嘴18的噴嘴間距，即，位于第N個噴頭11右端的噴嘴18和位于第(N+1)個噴頭11左端的噴嘴18間的距離，如圖2的放大圖部分A中所示，在單個噴頭11內(nèi)匹配噴嘴間距。
(噴射方向改變器件)噴頭11包括噴射方向改變器件。根據(jù)本實施例的該噴射方向改變器件可以使從噴嘴18噴射出的墨滴噴射方向沿噴嘴18(液體噴射部分)的排列方向在預(yù)定的范圍內(nèi)改變，且具有下述結(jié)構(gòu)。
圖3更詳細(xì)地表示出噴頭11的墨水噴射部分的平面圖、和其側(cè)面剖視圖。在圖3的平面圖中，噴嘴18的位置是由交替的長短劃線表示。
如圖3所示，根據(jù)本實施例的噴頭11包括兩個分開的排列在單個墨水腔12內(nèi)的加熱電阻13。另外該分開的兩個加熱電阻13沿噴嘴18的排列方向(圖3中的水平方向)排列。
兩個分開的加熱電阻13中的每一個其中將傳統(tǒng)配置的單個加熱電阻在正交于噴嘴排列方向的方向分隔，與傳統(tǒng)的配置相比，具有相同長度和一半寬度，因此，具有兩倍于傳統(tǒng)配置中單個加熱電阻的電阻。也就是說兩個分開的加熱電阻13是串聯(lián)連接的。在這種情況下，形成一電路，其中具有兩倍于傳統(tǒng)配置中單個加熱電阻的電阻值的加熱電阻13是串聯(lián)連接的，因此，電路具有四倍于傳統(tǒng)配置中單個加熱電阻的電阻值。
現(xiàn)在，為了使存儲在墨水腔12內(nèi)的墨水沸騰，必須要給加熱電阻13一定量的電能來加熱該加熱電阻13。墨水由于沸騰時產(chǎn)生的能量被噴射出。注意，為了沸騰，具有小電阻值的加熱電阻13需要大電流，具有高電阻的加熱電阻13僅需要小的電流。
因此，就可以減小用于切換電流的晶體管等的尺寸，因此減小了裝置的整體尺寸。注意，厚度減小的加熱電阻13阻值增大。但是，從形成加熱電阻13的材料、強(qiáng)度(耐久性)的角度來看，加熱電阻13的厚度的減小不能超過一個限度。因此，本實施例中，為了增加加熱電阻13的電阻值，加熱電阻13由將傳統(tǒng)的單個加熱電阻分成兩部分而不減小其厚度而形成。
如上所述，每個墨水腔12包括兩個分開的加熱電阻13?，F(xiàn)在，在控制電源使兩個分開的加熱電阻13需要同樣的時間周期(氣泡產(chǎn)生時間)以達(dá)到墨水起泡溫度的情況下，墨水同時在兩個分開的加熱電阻中起泡，因此，墨滴沿噴嘴18的中軸方向噴射出。
另一方面，在控制電源使兩個分開的加熱電阻13具有不同氣泡產(chǎn)生時間的情況下，兩個分開的加熱電阻上墨水起泡具有預(yù)定的時間差。因此，墨滴的噴射方向從噴嘴18的中軸偏轉(zhuǎn)，因此，墨水以預(yù)定的偏轉(zhuǎn)噴射出。這樣，墨滴到達(dá)一個和沒有偏轉(zhuǎn)控制時噴射出的墨滴到達(dá)部分具有預(yù)定的偏轉(zhuǎn)量的部分。
圖4是描述沿墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)的圖。在圖4中，在墨滴i沿垂直于墨滴i噴射平面的方向噴射的情況下，如圖4中所示虛線箭頭所示墨滴i沒有偏轉(zhuǎn)地噴射。另一方面，在墨滴i偏轉(zhuǎn)噴射，即以相對于噴嘴中軸噴射偏轉(zhuǎn)角度為θ(圖4中的Z1或Z2方向)偏轉(zhuǎn)噴射的情況下，墨滴i的到達(dá)位置可以由下式表示。
ΔL＝H×tanθ其中H表示噴射面與作為記錄介質(zhì)的打印紙P的表面(墨滴i的到達(dá)面)間的距離。注意距離H通常在整個線性噴射頭上是相同的。
從上述表達(dá)式可以理解出，在墨滴i以相對于噴嘴中軸一噴射偏轉(zhuǎn)角θ噴射的情況下，就會產(chǎn)生墨滴到達(dá)位置的位置偏轉(zhuǎn)ΔL。
通常，對于傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)，噴嘴1 8端部與打印紙P間的距離H為約1mm到2mm?，F(xiàn)在，讓距離H一般保持在2mm。注意，距離H的變化引起墨滴i到達(dá)位置的變化。因此，距離H一般要保持恒定。也就是說，在墨滴i在垂直于打印紙P的方向經(jīng)噴嘴18噴射到打印紙上的情況下，則距離H的某些變化不會引起墨滴i的到達(dá)位置的變化。另一方面，如果墨滴i偏轉(zhuǎn)噴射時，則距離H的變化引起墨滴i到達(dá)位置的變化。
注意，對于600DPI分辨率的噴頭11，相鄰噴嘴18間的間距由公式25.40×1000/600確定為大約42.3微米(μm)。
圖5A和圖5B表示兩個分開的加熱電阻13間氣泡產(chǎn)生的時間差和墨水噴射角度間的關(guān)系，該圖表是通過計算機(jī)模擬得到的。在這些圖表中，X方向(由圖表的縱軸θX表示X方向，注意，這并不表示圖表的水平方向)表示噴嘴18的排列方向(加熱電阻13的排列方向)。另一方面，Y方向(由圖表的縱軸θy表示Y方向，注意，這并不表示圖表的水平方向)表示正交于X方向的方向(打印紙的傳輸方向)。另一方面，圖5C圖示了測得的由水平軸表示的偏轉(zhuǎn)電流和由垂直軸表示的墨水落下位置的偏轉(zhuǎn)量之間的數(shù)據(jù)關(guān)系，其中，偏轉(zhuǎn)電流由引起兩個分開的加熱電阻13間的發(fā)泡產(chǎn)生時間差的兩個分開的加熱電阻13的電流差的一半表示，且偏轉(zhuǎn)量(在H大約為2mm的情況下測得)是由墨水的噴射角度(X方向)引起的。注意，圖5C中所示的數(shù)據(jù)由在施加在兩個加熱電阻13上的主電流為80mA且將上述的偏轉(zhuǎn)電流加在兩個分開的加熱電阻13中的一個的條件下偏轉(zhuǎn)噴射墨水測得的。
如果在噴嘴18排列方向排列的兩個分開的加熱電阻13間產(chǎn)生了氣泡產(chǎn)生時間差，則墨水以相對于噴嘴中軸偏轉(zhuǎn)的墨水噴射角度噴射。特別是，如圖5所示，氣泡產(chǎn)生時間差越大，則沿噴嘴18排列方向的噴射角度θX就越大(表示相對于噴嘴中軸的偏轉(zhuǎn)，對應(yīng)于圖4所示的θ)。
如上所述，根據(jù)本實施例的噴頭包括多個墨水噴射部分，且每個墨水噴射部分都具有兩個分開的加熱電阻13，其中控制施加給每個加熱電阻13的電流，因此控制了兩個加熱電阻13上的氣泡產(chǎn)生時間差的產(chǎn)生。這樣，可以通過調(diào)整時間差來控制墨水噴射方向的偏轉(zhuǎn)。
接下來著重描述控制墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)的方法。圖6示出了根據(jù)本實施例用于控制兩個分開的加熱電阻13間氣泡產(chǎn)生時間差的電路結(jié)構(gòu)的例子。在本例中，墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)是由3-比特控制信號控制。也就是說，作用在電阻Rh-A和Rh-B上的電流差可以確定為8個預(yù)定電平中的任何一個，因此，將墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)設(shè)定為對應(yīng)于8個電平中的一個。
在圖6中，電阻Rh-A和Rh-B用作兩個串聯(lián)連接的分開的加熱電阻13。電源Vh向電阻Rh-A和Rh-B供給電能。
噴射控制電路50通過調(diào)整供給電阻Rh-A和Rh-B上的電流差控制墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)，且包括晶體管M1到M21。晶體管M4、M6、M9、M11、M14、M16、M19和M21是P-MOS晶體管，而其余的為N-MOS晶體管。晶體管對M4和M6、晶體管對M9和M11、晶體管對M14和M16、晶體管對M19和M21，均形成電流鏡向電路(以下稱為“CM電路”)。這樣，噴射控制電路50包括4個CM電路。
現(xiàn)在作為例子描述由晶體管對M4和M6形成的CM電路。晶體管M6的柵極和漏極和晶體管M4的柵極彼此相連，因此，該CM電路具有施加在晶體管M4和晶體管M6上的電壓總相同這樣一種結(jié)構(gòu)，這樣，相同的電流流入晶體管M4和M6。其它CM電路具有同樣的結(jié)構(gòu)。
另外，晶體管對M3和M5用作一個差動放大器，即作為由晶體管M4和M6形成的CM電路的一個開關(guān)裝置(以下稱為第二開關(guān)裝置)。在這種情況下，第二開關(guān)裝置執(zhí)行操作以便使電流通過CM電路流進(jìn)電阻Rh-A和Rh-B之間的節(jié)點，或者電流從電阻Rh-A和Rh-B之間的節(jié)點流出。
另外，晶體管對M8和M10、晶體管對M13和M15、和晶體管對M8和M20分別用作由晶體管對M9和M11、晶體管對M14和M16、和晶體管對M19和M21形成的CM電路的第二開關(guān)裝置。
對于由晶體管對M4和M6形成的CM電路、由晶體管對M3和M5形成的第二開關(guān)裝置，M4和M3的漏極彼此相連，同樣，M6和M5的漏極也彼此相連。另一個第二開關(guān)裝置以同樣的方式連接到相應(yīng)的CM電路上。
另外，形成CM電路一部分的晶體管M4、M9、M14和M19的漏極、和晶體管M3、M8、M13和M18的漏極連接到電阻Rh-A和Rh-B之間的節(jié)點上。
另外，晶體管M2、M7、M12和M17中的每一個用作相應(yīng)CM電路的恒流源。這些晶體管的漏極連接到晶體管M3、M8、M13和M18的源極和其柵極。
而且，噴射控制電路具有晶體管M1的漏極串連到電阻Rh-B上這樣一種結(jié)構(gòu)，且通過將噴射執(zhí)行輸入開關(guān)設(shè)為“1”(ON)，晶體管M1導(dǎo)通以給電阻Rh-A和Rh-B供給電流。也就是說，晶體管M1用作用于執(zhí)行向電阻Rh-A和Rh-B供給電流開/關(guān)任務(wù)的開關(guān)裝置(以下稱為“第一開關(guān)裝置”)。
而且，與門X1到X9的輸出端連接到對應(yīng)晶體管M1、M3、M5…的柵極。注意，當(dāng)兩輸入與門用于與門X1到X7時，三輸入與門用于與門X8和X9。X1到X9中每個與門的至少一個輸入端連接噴射執(zhí)行輸入開關(guān)A。
而且，對于XNOR門X10、X12、X14和X16，每個XNOR門的一個輸入端連接偏轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換開關(guān)C(偏轉(zhuǎn)方向切換裝置)，該開關(guān)用作相對噴嘴18的排列方向切換墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)方向。在將偏轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)定為1(開)時，XNOR門X10的一個輸入信號設(shè)為1。
另一方面，偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J1到J3是用作控制墨滴噴射方向偏轉(zhuǎn)量的開關(guān)。例如，在輸入端J3設(shè)為1(開)時，XNOR門X10的一個輸入信號設(shè)為1。
此外XNOR門X10到X16的輸出端均連接與門X2、X4…的一個輸入端，同樣均通過非門X11、X13…連接與門X3、X5…的一個輸入端。另外，與門X8和X9的一個輸入端連接噴射角度校正開關(guān)K。
另一方面，偏轉(zhuǎn)幅值控制端B用作控制流入用作對應(yīng)的CM電路的恒流源的晶體管M2、M7…中的電流的端子、并且連接到對應(yīng)的晶體管M2、M7…的柵極上。當(dāng)給偏轉(zhuǎn)幅值控制端B施加預(yù)定的電壓(Vx)時，電壓Vgs(柵-源電壓)施加給晶體管M2、M7…的柵極，因此電流流入晶體管M2、M7…。這里，每個晶體管M2、M7…都可以由并聯(lián)連接的子晶體管構(gòu)成的等效電路表示，對應(yīng)于晶體管M2、M7…的等效電路的子晶體管的數(shù)量彼此不同。因此，與圖6中圓括號中的數(shù)量(對應(yīng)于上述子晶體管的數(shù)量)成正比的電流流進(jìn)晶體管M3到M20、和M8、M7…。
而且，漏極連接到電阻Rh-B的晶體管M2的源極、和用作對應(yīng)CM電路的恒流源的晶體管M2、M7…的源極接地(GND)。
對于上述的電路結(jié)構(gòu)，圖6所示圓括號中的每個數(shù)字(N(N＝1、2、4或50))表示上述的并聯(lián)連接的形成對應(yīng)等效電路的子晶體管的數(shù)量。例如?！啊?”(M12到M21)表示對應(yīng)等效電路具有單個子晶體管。另一方面，“×2”(M7到M11)表示對應(yīng)的等效電路具有并聯(lián)連接的兩個子晶體管。同樣“×N”表示對應(yīng)的等效電路具有N個并聯(lián)連接的子晶體管。
根據(jù)本實施例的電路結(jié)構(gòu)，晶體管M2、M7、M12和M17分別由上述具有4個、2個、1個和1個子晶體管的等效電路表示。因此，當(dāng)在這些晶體管的柵極和地之間施加預(yù)定電壓時，漏極電流以4∶2∶1∶1的比率流入晶體管。
接下來描述噴射控制電路50的操作。
首先，作為例子，描述由晶體管M4、M6構(gòu)成的CM電路和由晶體管M3、M5構(gòu)成的其開關(guān)裝置的組合的操作。
只在墨滴被噴射的時候?qū)娚鋱?zhí)行開關(guān)A設(shè)為1(開)。特別地，在本實施例中，在墨滴從噴嘴18噴射的時候，只在1.5微秒(1/64)周期間將噴射執(zhí)行開關(guān)A設(shè)為1(開)以便從電源Vh(5v)向電阻Rh-A和Rh-B供電。另一方面，在94.5微秒(63/64)的其它周期內(nèi)，噴射執(zhí)行開關(guān)A設(shè)為0(關(guān))，在這段時間內(nèi)為已經(jīng)噴射出墨滴的墨水噴射部分的墨水腔12供給墨水。
例如，當(dāng)A、B、C和3J分別設(shè)定為1、Vx(模擬電壓)、1和1時，XNOR門X10輸出為1，因此，輸出1和從A的輸入信號1輸入到與門X2，這樣與門X2輸出1。因此晶體管M3導(dǎo)通。
此外如果從XNOR門X10輸出為1，非門X11輸出0，因此該輸出0和從A輸入信號1輸入到與門X3。因此，與門X3輸出0，這樣，晶體管M5截止。
在這種情況下，晶體管M4和M3的漏極彼此相連，且晶體管M6和M5的漏極彼此相連。因此，如果如上所述晶體管M3導(dǎo)通，晶體管M5截止，則電流從電阻Rh-A流進(jìn)晶體管M3，但是由于晶體管M5截止沒有電流流進(jìn)晶體管M6。另外，在沒有電流流進(jìn)晶體管M6時，同樣由于CM電路的性質(zhì)也沒有電流流進(jìn)晶體管M4。另外，晶體管M2導(dǎo)通，因此，如上所述情況，電流只流過晶體管M3和M2。
這種狀態(tài)下在施加電源電壓Vh時，沒有電流流進(jìn)晶體管M4和M6，且電流流進(jìn)電阻Rh-A。這時晶體管M3導(dǎo)通，因此，從電阻Rh-A流出的電流分成流進(jìn)晶體管M3的電流和流進(jìn)電阻Rh-B的電流。流進(jìn)晶體管M3的流進(jìn)用于控制電流的晶體管M2，隨后電流流入地。另一方面，流經(jīng)電阻Rh-B的電流流進(jìn)導(dǎo)通的晶體管M1，隨后電流流入地。因此，流經(jīng)電阻Rh-A的電流和流經(jīng)電阻Rh-B的電流的關(guān)系由I(Rh-A)＞I(Rh-B)表示。注意，I(**)表示流經(jīng)電阻“**”的電流。
已經(jīng)對C設(shè)定為1的情況進(jìn)行了描述。接下來，下面描述C設(shè)定為0的情況，即，如果只切換偏轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換開關(guān)C的輸入而保持其它輸入信號不變(其它開關(guān)A、J3設(shè)為如上所述的相同值)。
如果C設(shè)定為0、且J3設(shè)定為1，則XNOR門X10輸出為0，因此輸入信號(0、1(來自A))輸入到與門X2中，因此與門X2輸出0。從而，晶體管M3截止。
另一方面，由于XNOR門X10的輸出為0，所以非門X11輸出1，因此輸入信號(1、1(來自A))輸入到與門X3中，從而，晶體管M5導(dǎo)通。
在晶體管M5導(dǎo)通的的情況下，由于CM電路的特點電流流進(jìn)晶體管M6中，電流也流進(jìn)晶體管M4中。
因此，電流從電源Vh流進(jìn)電阻Rh-A和晶體管M4與晶體管M6中。在這種情況下，從電阻Rh-A流出的電流全部流進(jìn)電阻Rh-B(由于晶體管M3截止從電阻Rh-A流出的電流沒有流進(jìn)晶體管M3)。而且，由于晶體管M3截止從晶體管M4流出的電流全部流進(jìn)電阻Rh-B。而且，從電阻晶體管M6流出的電流流進(jìn)晶體管M5。
如上所述，當(dāng)C設(shè)定為1時，從電阻Rh-A流出的電流分流到電阻Rh-B和晶體管M3中，當(dāng)C設(shè)定為0，從電阻Rh-A流出的電流和從晶體管M4流出的電流流進(jìn)電阻Rh-B。因此，流經(jīng)電阻Rh-A的電流和流經(jīng)電阻Rh-B的電流的關(guān)系由I(Rh-A)＜I(Rh-B)表示。I(Rh-A)和I(Rh-B)的比率在C設(shè)定為0的情況下和C設(shè)定為1的情況下對稱。
如上所述，根據(jù)本實施例的液體噴射裝置通過調(diào)整供給電阻Rh-A和電阻Rh-B的電流在兩個分開的加熱電阻13之間產(chǎn)生墨水氣泡產(chǎn)生時間差，從而控制墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)。
而且，用根據(jù)本實施例的液體噴射裝置，通過將C的輸入信號切換成0或1可以將墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換到沿噴嘴18的排列方向彼此對稱的兩個方向中的一個。
已經(jīng)對偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J3調(diào)整到開或關(guān)的情況進(jìn)行描述。注意，在本實施例中，偏轉(zhuǎn)不是僅可以通過調(diào)整偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J3控制，而且還可以通過調(diào)整偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J2和J1來控制，因此，供給電阻Rh-A和電阻Rh-B的電流可以更加細(xì)微地控制。
也就是說，供給晶體管M4和M6的電流可以通過偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J3控制，供給晶體管M9和M11的電流可以通過偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J2以同樣的方式控制。此外供給晶體管M14和M16的電流可以通過偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J1以同樣的方式控制。
如上所述，漏極電流分別以4∶2∶1的比率流進(jìn)晶體管對M4和M6、晶體管對M9和M11、和晶體管對M14和M16。因此，可以通過控制偏轉(zhuǎn)控制開關(guān)J1到J3控制墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)，其中J1到J3可以使用從(J1，J2，J3)＝(0，0，0)、(0，0，1)、(0，1，0)、(0，1，1)、(1，0，0)、(1，0，1)、(1，1，0)和(1，1，1)8個電平中選擇出的偏轉(zhuǎn)程度的3-比特信號來控制。
另外，對于本實施例，供給到偏轉(zhuǎn)幅值控制端B的電壓作用在晶體管M2、M7、M12和M17的柵極和地上，因此供給偏轉(zhuǎn)幅值控制端B的電壓的變化引起流進(jìn)這些晶體管的電流的變化，因此，在保持流經(jīng)這些晶體管的電流的比率為4∶2∶1的同時控制每一電平的偏轉(zhuǎn)增量。
這樣，對于本實施例，可以控制墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)，因此，控制墨滴在記錄介質(zhì)上的落下位置，例如可以在墨水噴射部分列的預(yù)定側(cè)偏轉(zhuǎn)地噴射墨滴，此外，可以在相反側(cè)偏轉(zhuǎn)噴射墨滴，無需說明，墨滴可以從噴嘴18無偏轉(zhuǎn)地噴射(以垂直于例如打印紙等的墨滴記錄介質(zhì)表面的方向)。對于圖6所示的電路例子，可以通過從8個電平中選擇出的位置電平來控制墨滴在預(yù)定側(cè)的落下位置。而且，對于本實施例，可以通過將偏轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換開關(guān)C在C＝1和C＝0之間進(jìn)行開/關(guān)轉(zhuǎn)換來控制墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)方向在兩個彼此關(guān)于噴嘴18的排列方向?qū)ΨQ的方向間的轉(zhuǎn)換。而且，墨滴的落下位置可以由如上所述的從對應(yīng)于J1、J2、和J3輸入值的8個電平的位置電平來控制。
已經(jīng)參見圖6對使用3-比特控制信號從8電平中的偏轉(zhuǎn)電平控制墨滴噴射方向偏轉(zhuǎn)的例子進(jìn)行了描述。將配置設(shè)計成利用圖6所示的電路例子的應(yīng)用電路用從M個電平中的偏轉(zhuǎn)電平來控制墨滴噴射方向偏轉(zhuǎn)。
對于根據(jù)本實施例具有上述結(jié)構(gòu)的液體噴射裝置，目標(biāo)落下位置設(shè)定在從M(M為2或更大的整數(shù))個部分中選擇出的一個位置，沿噴嘴18排列方向(本發(fā)明中的偏轉(zhuǎn)方向也就是大體上垂直于線方法中的主掃描方向的方向)從對應(yīng)的像素區(qū)域分割出所述M個部分，其中落在記錄介質(zhì)上的墨滴區(qū)域的至少一部分包括在像素區(qū)域內(nèi)。也就是說，對于本實施例，為每個像素區(qū)域確定M個候選目標(biāo)落下位置，從M個候選目標(biāo)落下位置中選擇一個目標(biāo)落下位置，偏轉(zhuǎn)噴射墨滴以便使墨滴落在記錄介質(zhì)上該目標(biāo)落下位置處。
注意，對于本實施例，對于記錄介質(zhì)上的每個像素區(qū)域，確定上述M個候選目標(biāo)落下位置，其間隔為記錄介質(zhì)上相應(yīng)于墨水噴射部分陣列間距的間距的1/M。
對于本實施例，從上述的M個候選目標(biāo)落下位置隨機(jī)(以不規(guī)則的方式或沒有式樣)確定目標(biāo)落下位置。雖然已知其中隨機(jī)執(zhí)行上述選擇的各種方法，不過對于本實施例，利用以下敘述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路22從M個分開的候選目標(biāo)落下位置中選擇一個目標(biāo)落下位置。
對于本實施例，在2個或更多墨滴噴射到單像素區(qū)域內(nèi)上的情況下，即，在進(jìn)行多色調(diào)打印的情況下，從M個候選目標(biāo)落下位置中隨機(jī)確定每一墨滴的目標(biāo)落下位置，且偏轉(zhuǎn)噴射墨滴以便使墨滴落在記錄介質(zhì)上所確定的目標(biāo)落下位置上。
圖7表示墨滴落在從用于單個像素區(qū)域的M個分開的候選目標(biāo)落下位置中選擇出的位置上的狀態(tài)的平面圖，其中，本實施例落下位置的狀態(tài)在圖中的右側(cè)示出，同時傳統(tǒng)配置的狀態(tài)在圖中的左側(cè)示出作為對比例。在圖7中，由虛線包圍的方形區(qū)域表示像素區(qū)域。另一方面，圓形區(qū)域表示落在記錄介質(zhì)上的墨滴。
首先，描述其中每個像素區(qū)域的噴射命令信號為一個，即進(jìn)行雙色調(diào)打印的例子。對于傳統(tǒng)的配置，墨滴通常以包括在像素區(qū)域內(nèi)的方式落在記錄介質(zhì)上(圖7中示出了以像素區(qū)域內(nèi)接圓的尺寸落在記錄介質(zhì)上的墨滴)。
另一方面，對于本實施例，噴射墨滴以便落在從沿噴嘴18排列方向排列的M個分開的候選目標(biāo)落下位置中選擇的位置。在圖7所示的例子中，示出了單個墨滴落在從M(＝8)個分開的候選目標(biāo)落下位置(實際上，M個候選候選目標(biāo)落下位置中的一個對應(yīng)于其中墨滴還沒有噴射的狀態(tài)，所以圖7示出了7個分開的目標(biāo)落下位置)中選擇出的某一位置的狀態(tài)。注意，在本圖中，實圓表示墨滴落在記錄介質(zhì)上的位置，而另一方面，虛線圓表示其它候選目標(biāo)落下位置的位置。在本例中，確定目標(biāo)落下位置確定為左側(cè)的第二個位置，且圖中示出了墨滴落在記錄介質(zhì)上所選擇位置的狀態(tài)。
另外，在噴射命令信號的數(shù)量是2的情況下，1個墨滴進(jìn)一步噴射到已經(jīng)執(zhí)行1個噴射命令的像素區(qū)域。注意在圖7所示的例中，圖中示出了考慮到打印紙的傳輸而將噴嘴中心線向下移動一個刻度的狀態(tài)。
對于傳統(tǒng)配置，如果噴射命令信號的數(shù)量是2，噴射第2個墨滴使其一般落在與圖中第1個落下位置相同的垂直線的位置上(在平行于記錄介質(zhì)傳輸方向上的同一行)(在水平方向沒有偏轉(zhuǎn))。
另一方面，對于本實施例，如上所述，噴射第一墨滴以便落在隨機(jī)選擇的位置上。同樣，不考慮第一目標(biāo)落下位置隨機(jī)選擇第二墨滴的目標(biāo)落下位置(第一和第二墨滴間沒有關(guān)系)，且噴射第二墨滴以落在記錄介質(zhì)上所選擇的目標(biāo)落下位置上。在圖7所示的在例子中，圖中示出了第二墨滴落在像素區(qū)域內(nèi)水平方向的中心位置的例子。
而且，在噴射命令信號數(shù)量是3的情況下，墨滴以與上述噴射命令信號數(shù)量是2的情況的例子相同的方式噴射。對于傳統(tǒng)配置，噴射第一到第三墨滴以落在每個像素區(qū)域內(nèi)相同位置上而沒有在水平方向的偏轉(zhuǎn)。另一方面，對于本實施例，不考慮第一和第二目標(biāo)落下位置隨機(jī)選擇第三墨滴的目標(biāo)落下位置，且以與第二墨滴相同的方法噴射第三墨滴落在記錄介質(zhì)上所選擇的目標(biāo)落下位置上。
對于本實施例，以上述方法噴射墨滴形成由點陣形成的圖像，因此阻止了由于墨水噴射部分噴射特性的不規(guī)則而產(chǎn)生的條紋，因此圖像的不規(guī)則變得不明顯。
也就是說，對于本實施例，單個像素區(qū)域內(nèi)墨滴的落下位置間沒有關(guān)系，且單個像素區(qū)域內(nèi)的各墨滴是隨機(jī)排列的。結(jié)果，墨滴的每一個排列具有隨機(jī)圖案，但其整體排列遵循規(guī)則的和各向同性分布，因此圖像的不規(guī)則變得不明顯。
這樣，根據(jù)本實施例的液體噴射裝置具有減小由于墨滴噴射部分墨滴噴射特性的不規(guī)則而引起的圖像不規(guī)則的優(yōu)點。對于傳統(tǒng)的其中每一像素的墨滴不是隨機(jī)噴射的方法配置，所有的像素以規(guī)則的圖案排列，因此，偏離規(guī)則圖案偏的部分更加明顯。特別是，對于其中彩色色調(diào)由點的面積和未打印區(qū)域(點沒有覆蓋打印紙的部分)的面積的比率表明的點圖像，未打印區(qū)域的圖案越規(guī)則，偏離規(guī)則圖案的部分就越明顯。
另一方面，對于本實施例，點不規(guī)則地隨機(jī)排列，排列的小的偏轉(zhuǎn)不明顯。
而且，根據(jù)本實施例包括由上述多個線性噴頭10形成的彩色線性噴頭的液體噴射裝置具有以下優(yōu)點，其中每個線性噴頭10提供不同的彩色點。
傳統(tǒng)的彩色噴墨打印機(jī)，其中多個墨滴重疊以便形成單個點，為了阻止波紋的產(chǎn)生，和單色調(diào)配置相比需要更高的落下位置精度。另一方面，對于本實施例，每一像素區(qū)域的墨滴是隨機(jī)排列的，因此阻止了波紋的產(chǎn)生，從而將點落下位置的不規(guī)則減輕為色彩不規(guī)則的簡單問題。這樣，根據(jù)本實施例的液體噴射裝置阻止了由于產(chǎn)生條紋而使圖像劣化的情況。
特別是，在串聯(lián)方法配置時，其中噴頭在主掃描方向重復(fù)被驅(qū)動以使墨滴噴射彼此重疊，很少有條紋的問題，而線方法配置存在條紋問題。另一方面，使用根據(jù)本實施例方法的線方法配置，其中隨機(jī)噴射墨滴，阻止條紋的產(chǎn)生。也就是說，相對于線方法噴墨打印機(jī)，本實施例是有益的。
而且，對于本實施例，墨滴隨機(jī)地落在記錄介質(zhì)上的每一像素上，且墨水的總數(shù)擴(kuò)展到較寬區(qū)域，因此，和使用相同量墨水的傳統(tǒng)的配置相比，減小了落在記錄介質(zhì)上的墨滴變干的時間周期。特別是，根據(jù)本實施例的方法對于具有高速打印優(yōu)點(短打印時間)的線方法配置而言和串行方法配置相比具有明顯的優(yōu)點。
已經(jīng)對沿噴嘴18的排列方向偏轉(zhuǎn)隨機(jī)地將墨滴噴射到記錄介質(zhì)上的配置進(jìn)行了描述。但是，本發(fā)明并不限于上述配置，而可以配置成沿打印紙的傳輸方向(大體上垂直于噴嘴1 8的排列方向的方向)隨機(jī)噴射墨滴。
圖8是示出最多N個(在本實施例中N＝8)墨滴沿打印紙傳輸方向隨機(jī)排列并重疊在單個像素區(qū)域內(nèi)的例子的平面圖。注意本實施例的落下位置的狀態(tài)在圖中的右側(cè)示出，而傳統(tǒng)配置的狀態(tài)在圖中的左側(cè)示出，作為對比例，這和圖7中所示的方式相同。在本例中，示出了墨滴落在從N(＝8)個候選目標(biāo)落下位置(8個候選目標(biāo)落下位置中的一個對應(yīng)于墨滴還沒有噴射的狀態(tài))中選擇的一個位置上的狀態(tài)，和圖7所示方式相同。
注意對于實施例，沿主掃描方向?qū)τ诿總€像素區(qū)域墨滴可以噴射N次。
首先，對于傳統(tǒng)配置，在每一像素區(qū)域的噴射命令信號數(shù)量為1的情況下，墨滴以與上述方法相同的方式噴射。另一方面，對于本實施例，為沿垂直方向(打印紙的傳輸方向、主掃描方向、或垂直于噴嘴18排列方向的方向)上的每個像素確定最多N個墨滴候選目標(biāo)落下位置，從其中隨機(jī)選擇目標(biāo)落下位置，且噴射墨滴以便落在所選擇的位置。
圖8示出了其中對于本實施例噴射命令信號數(shù)量為1，將墨滴噴射在從頂上數(shù)第二目標(biāo)落下位置上的例子。
注意，對于本實施例，噴射墨滴以沿打印紙的傳輸方向上隨機(jī)落在記錄介質(zhì)上，因此，無需上述電路來產(chǎn)生噴射方向偏轉(zhuǎn)，相反噴射命令信號應(yīng)當(dāng)在對應(yīng)于打印紙傳輸?shù)念A(yù)定定時輸入到噴頭11中。例如在圖8中，也就是說，通常與墨滴中心匹配的像素區(qū)域的中心以下稱為“參考點”，且對應(yīng)于落下位置偏轉(zhuǎn)一個刻度的噴射時間差稱為ΔT。
在圖8所示根據(jù)本實施例的例子中，其中噴射命令信號的數(shù)量為1，墨滴已落在參考位置以上二個刻度的位置。因此墨滴必須比參考噴射時間提前2×Δ的定時噴射。相反，在例如墨滴被噴射到落在像素區(qū)域中最下面位置的情況下，墨滴必須噴射落在參考位置以下三個刻度的位置。因此墨滴必須比參考噴射時間推后3×Δ的定時噴射。
同樣，對于噴射命令信號數(shù)量為2的傳統(tǒng)的方法配置，墨滴以圖7所示的相同的方法噴射。另一方面，對于根據(jù)本實施例的第二噴射，目標(biāo)落下位置從候選位置中隨機(jī)選擇而不考慮第一墨滴的噴射，且噴射墨滴以便落在所選擇的位置上。在圖8所示的例中，圖中示出了噴射命令信號數(shù)量為2，墨滴落在從參考位置向下偏轉(zhuǎn)的位置的方法配置的狀態(tài)。
噴射命令信號數(shù)為0到N，噴射次數(shù)為K的圖案組合數(shù)量，是取自N的K組合的數(shù)量，因此，上述的圖案組合的數(shù)由以下公式表示
NCK＝NRK/K！因此，對于同樣的噴射命令，相同隨機(jī)圖案的發(fā)生概率由1/NCK表示。
如上所述，對于本實施例，噴射墨滴以落在每一像素區(qū)域的隨機(jī)位置，因此使噴射的能量消耗均勻、且使墨水供給時間均勻、以及具有圖像不規(guī)則變得不明顯的優(yōu)點。
對于本實施例的加熱方法配置，其中，通過用加熱電阻13加熱墨水來噴射墨滴，需要相當(dāng)量的能量來噴射墨滴。例如，每個墨水噴射部分需要大約0.7W到0.8W的能量。對于傳統(tǒng)的排列，線性噴頭10由多個具有這種特性的噴頭11排列構(gòu)成，能量消耗發(fā)生在墨水噴射的同一時間，因此，加在電源上的負(fù)載很高。另一方面，對于本實施例，在隨機(jī)定時噴射墨滴，因此，減少了打印操作的同一時間進(jìn)行噴射所需驅(qū)動的墨水噴射部分的數(shù)量，因此減少了能量消耗的集中發(fā)生。
而且，關(guān)于加熱方法和壓電方法兩種方法有一點是事實，即打印速度越高墨水在墨水通道內(nèi)的移動速度就越高。在這種情況下，在同時為所有的通道供給墨水的情況下，墨水通道內(nèi)的墨水的壓力就降低，常常導(dǎo)致墨水產(chǎn)生氣泡的問題。氣泡的產(chǎn)生導(dǎo)致彎液面(meniscus)變化，進(jìn)一步導(dǎo)致墨滴噴射數(shù)量的變化問題。因此，在墨水供給周期內(nèi)在墨水通道內(nèi)的墨水優(yōu)選為以較低和均勻的速度移動。對于本實施例，在隨機(jī)的定時噴射墨滴，因此，提高了從墨水通道供給的墨水的均勻性。
而且，對于使用兩種方法的液體噴射裝置，即其中噴射墨滴隨機(jī)落在沿打印紙傳輸方向上(該方向大體上垂直于噴嘴18排列方向)圖8所示的每個像素區(qū)域內(nèi)的位置上的方法，和其中偏轉(zhuǎn)噴射墨滴使其隨機(jī)落在噴嘴18排列方向上如圖7所示的位置上的方法，墨滴隨機(jī)落在每一像素區(qū)域的更寬區(qū)域上，因此，由于墨滴落下位置隨機(jī)確定改善了優(yōu)點。
圖9是描述上述例子的平面圖，其中傳統(tǒng)方法配置在左側(cè)示出，根據(jù)本實施例的方法配置在圖中的右側(cè)示出。
對于傳統(tǒng)方法配置，墨滴在沿噴嘴18的排列方向或垂直于上述方向的方向上沒有偏轉(zhuǎn)地落在目標(biāo)落下位置。另一方面，對于本實施例，在噴嘴18的排列方向(圖中的水平方向)和垂直于上述方向的方向(圖中的垂直方向)偏轉(zhuǎn)噴射墨滴。這樣，墨滴在垂直和水平方向兩個方向隨機(jī)偏轉(zhuǎn)落在某一位置上。對于本實施例，噴射墨滴以隨機(jī)落在垂直和水平方向以點的半徑擴(kuò)展的像素區(qū)域內(nèi)。這樣相鄰點之間的間隙由點的隨機(jī)圖案填充。
圖10描述控制墨滴噴射使其如上所述隨機(jī)下落的示意結(jié)構(gòu)。圖10示出了的傳統(tǒng)方法配置的示意結(jié)構(gòu)作為對比例。
在圖10中，記錄信號產(chǎn)生圖(map)21用來確定噴射墨滴沿打印紙傳輸方向的落下位置。例如，在每一像素區(qū)域噴射兩個墨滴的情況下，從圖8所示的N個候選目標(biāo)落下位置中選擇兩個位置。對應(yīng)于打印紙傳輸方向的噴射定時是根據(jù)記錄信號產(chǎn)生圖(map)21控制的。
對于傳統(tǒng)方法配置，噴射命令信號只根據(jù)記錄信號產(chǎn)生圖傳輸給噴頭11。另一方面，對于本實施例，噴頭11根據(jù)來自記錄信號產(chǎn)生圖21和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路22的命令信號執(zhí)行噴射。特別是，為了偏離噴嘴18的排列方向，偏轉(zhuǎn)方向(墨滴的目標(biāo)落下位置)是根據(jù)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路22的信號隨機(jī)確定的，偏轉(zhuǎn)命令信號傳輸?shù)絿婎^11。
同時，系統(tǒng)參考記錄信號產(chǎn)生圖21確定墨滴噴射定時，且將確定的噴射命令信號傳輸給噴頭11。這樣在噴嘴18的排列方向和大體上垂直于上述方向(主掃描方向)的方向這兩個方向上墨滴隨機(jī)偏轉(zhuǎn)地噴射在像素區(qū)域上。這樣墨滴落在噴嘴18的排列方向和垂直于上述方向的方向這兩個方向上隨機(jī)偏轉(zhuǎn)的每個像素區(qū)域的位置處，如圖9所示。
接下來描述提供控制墨滴噴射方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)命令信號的結(jié)構(gòu)。原則上，偏轉(zhuǎn)命令信號優(yōu)選提供給每個墨水噴射部分。在這種情況下，墨滴從每個墨水噴射部分噴射在M個分開位置上的配置，要求log2M比特的信號。例如，如果如上所述M＝8，則需要3比特的信號。
噴頭11是由至少幾百個墨水噴射部分的陣列形成。因此，其中用于控制定時和電壓值的單獨的數(shù)據(jù)信號提供給所有墨水噴射部分的配置，需要用于該大量數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)線，且因此，噴頭11的尺寸大大增加。因此，在實際中不可能制造這樣配置。因此，對于本實施例，配置具有用于控制相同位的所有墨水噴射部分的端子彼此連接在一起來控制每一個墨水噴射部分的噴射方向的結(jié)構(gòu)，或者配置具有其中用串行信號控制所有的墨水噴射部分噴射方向的結(jié)構(gòu)。
圖11是描述根據(jù)本實施例的每個墨水噴射部分連接結(jié)構(gòu)的圖。在本例中，我們假設(shè)數(shù)M為8，即利用3比特信號，且信號的各位稱為“J1”、“J2”和“J3”。注意，圖11示出了4個墨水噴射部分A到D。
在這種情況下，每個墨水噴射部分由3比特信號控制，其構(gòu)造為所有液體噴射部分用于相同位的端子并聯(lián)在一起，并設(shè)計成將信號串聯(lián)以用單根線被提供給每個墨水噴射部分的電路結(jié)構(gòu)。
接下來，描述關(guān)于即使在使用上述的其中用于相同位所有墨水噴射部分的端子為每一位彼此并聯(lián)連接在一起的方法的情況下，相鄰墨水噴射部分也噴射墨滴以形成不同隨機(jī)點圖案的原因。
第一原因是不驅(qū)動所有并聯(lián)連接的墨水噴射部分以使墨滴同時噴射。而且，當(dāng)多個墨水噴射部分同時驅(qū)動時，相鄰的墨水噴射部分不同時驅(qū)動。對于本實施例，利用了這種對策，因此，相鄰的墨水噴射部分很難形成相同隨機(jī)點圖案。
通常，多個墨水噴射部分同時噴射墨滴，同時噴射的墨滴彼此有一定的距離?，F(xiàn)在，以下描述由于相鄰墨水噴射部分不同時驅(qū)動帶來的另一個優(yōu)點。例如，在墨滴從墨水噴射部分噴射的情況下，噴射操作的振動傳播到墨水腔或者墨水通道，而且，相鄰墨水噴射部分受噴射操作的影響。
特別是，由于噴射操作，液面(噴嘴內(nèi)墨水平面的位置)的改變發(fā)生在相鄰墨水噴射部分。在墨滴從液面不規(guī)則墨水噴射部分噴射的情況下，落在記錄介質(zhì)上的點其尺寸具有不規(guī)則性，因此，相互接近的墨水噴射部分不同時驅(qū)動。因此，執(zhí)行墨水噴射控制以使在墨滴從墨水噴射部分噴射時，相鄰的墨水噴射部分在液面返回到正常狀態(tài)所需的預(yù)定時間內(nèi)不驅(qū)動，并且驅(qū)動距其一定距離的墨水噴射部分以噴射墨滴。這樣，對于本實施例，即使將相同3比特信號提供給所有的墨水噴射部分，也不驅(qū)動相鄰的墨水噴射部分同時噴射墨滴，因此沒有嚴(yán)重的問題發(fā)生。
注意，在由于打印數(shù)據(jù)即圖像數(shù)據(jù)等的原因同樣的信號被輸入到相鄰墨水噴射部分的情況下，可以采用其中包括多個記錄產(chǎn)生圖21，相鄰的墨水噴射部分根據(jù)不同的記錄產(chǎn)生圖驅(qū)動的配置。而且，可以采用這種配置，其中在驅(qū)動相鄰墨水噴射部分以噴射墨滴的次數(shù)相等的情況下，不同的命令信號輸入相鄰的墨水噴射部分。而且，在這種情況下，可以采用這種配置，其中不同偏轉(zhuǎn)命令信號在相鄰墨水噴射部分噴射操作之前輸入到相鄰的墨水噴射部分以形成不同的隨機(jī)點圖案。
雖然已經(jīng)描述了關(guān)于包括由噴頭11排列形成線性噴頭以覆蓋對應(yīng)于如圖2所示的打印紙的整個寬度的長度上的線方法配置，不過本實施例可以適用于串行方法配置。
根據(jù)本實施例的串行方法配置具有包括單個噴頭11，且噴頭11和打印紙在掃描方向上相對移動，并且在相對移動中將墨滴噴射到像素區(qū)域上的結(jié)構(gòu)。注意通常，相對運動是這樣進(jìn)行的，即打印紙保持靜止，同時噴頭11在打印紙的寬度方向移動。
圖12是描述根據(jù)本發(fā)明的串行方法打印配置的圖，和作為對比例的傳統(tǒng)的串行方法打印配置的圖。
在以下描述中，我們假設(shè)噴射4個墨滴以使其落在單個像素區(qū)域內(nèi)，因此形成一個單個像素。
在這種情況下，對于傳統(tǒng)打印配置，形成一個像素需要沿主掃描方向掃描打印4次。例如，噴射第一墨滴以便落在沿主掃描方向的單個像素區(qū)域內(nèi)，接下來打印紙移動一點，沿主掃描方向再次執(zhí)行一次打印以使第一和第二墨滴彼此重疊。這樣的打印重復(fù)4次，因此形成一像素。
注意，在圖12所示的例中，噴頭返回時間一般和沿主掃描方向單次掃描執(zhí)行打印的時間大體相同。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明的串行方法打印配置具有使噴頭11的徑向方向與輔助掃描方向(打印紙的傳輸方向)相匹配地布置噴頭11的結(jié)構(gòu)。也就是說，噴頭11以相對包括線噴頭10的并聯(lián)方法配置旋轉(zhuǎn)90°的姿勢布置。
對于根據(jù)本發(fā)明的串行方法打印配置，在執(zhí)行打印的同時，在主掃描方向掃描噴頭11，以隨機(jī)確定的噴射方向偏轉(zhuǎn)地來噴射墨滴。注意，對于根據(jù)本發(fā)明的串行方法打印配置，噴頭11以相對并行方法排列旋轉(zhuǎn)90°的姿勢布置，因此，墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)方向和輔助掃描方向(打印紙的傳輸方向)匹配。
在本例中，將4個墨滴噴射到單個像素區(qū)域內(nèi)，對于根據(jù)本實施例的配置，在噴頭沿主掃描方向的單個掃描時間內(nèi)執(zhí)行4次噴射操作。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法配置需要4倍于傳統(tǒng)方法配置的掃描周期時間。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的主掃描方向的單個掃描周期時間和對于傳統(tǒng)方法配置在主掃描方向打印的4個掃描周期時間之和相匹配。
但是為了完成沿主掃描方向上單行上排列的像素區(qū)域的打印，傳統(tǒng)的打印配置需要4周期的時間沿主掃描方向掃描打印、和4周期時間返回噴頭。也就是說，對于傳統(tǒng)方法配置，墨滴不能偏轉(zhuǎn)噴射，因此，在每個像素區(qū)域要噴射多墨滴的情況下，就必須沿主掃描方向重復(fù)打印和在一個像素區(qū)域內(nèi)要噴射的墨滴數(shù)量一樣多的次數(shù)。
另一方面，為了完成沿主掃描方向單上上排列的像素區(qū)域的打印，根據(jù)本發(fā)明的方法配置要求沿主掃描方向的單個掃描打印。也就是說，對于根據(jù)本發(fā)明的配置方法，可以通過沿主掃描方向單個掃描執(zhí)行打印而進(jìn)行多次打印。
這樣，關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的打印配置，打印頭返回操作的次數(shù)減少為1，因此，和傳統(tǒng)的打印配置相比，打印時間減小了打印頭返回操作3次所需要的時間。
而且，對于傳統(tǒng)串行方法打印配置，由于沿輔助掃描方向(打印紙的長度方向，即，打印紙的傳輸方向)落下墨滴排列的不規(guī)則而經(jīng)常發(fā)生沿打印紙寬度方向上產(chǎn)生條紋的問題。另一方面，對于根據(jù)本發(fā)明的串行方法配置，墨滴在輔助掃描方向上隨機(jī)偏轉(zhuǎn)地噴射，因此，由于落下墨滴排列的不規(guī)則而造成的圖像不規(guī)則不明顯。
已經(jīng)對根據(jù)本發(fā)明的第一實施例進(jìn)行描述，本發(fā)明并不限于上述的第一實施例，而是可以進(jìn)行如下的多種變型。
(1)對于根據(jù)本實施例的配置，對于每個像素區(qū)域噴射多墨滴以便落在隨機(jī)地從M個分開的候選目標(biāo)落下位置中選擇的位置，M的數(shù)量可以是2或者更大的正整數(shù)，且并不限于第一實施例使用的特定一個數(shù)量。同樣，沿打印紙的傳輸方向(大體上垂直于墨水噴射部分排列方向的方向)每個像素區(qū)域內(nèi)落下墨滴的數(shù)量N可以定為任何正整數(shù)。也就是說，M可以等于N，或者M(jìn)可以不等于N。
而且，對于本發(fā)明，每個像素區(qū)域內(nèi)落下的墨滴數(shù)量的最多值(對應(yīng)于色調(diào)的最多值)并不限于一個特定值。
(2)對于本實施例，噴射墨滴以使每一落下墨滴的中心包含在對應(yīng)的像素區(qū)域內(nèi)，本發(fā)明并不限于上述的配置，而是可以進(jìn)行這樣的配置，其中噴射墨滴使每一落下的墨滴至少一部分包含在對應(yīng)的像素區(qū)域內(nèi)，因此，用本實施例得到寬區(qū)域上每一像素區(qū)域的隨機(jī)點圖案。
(3)利用根據(jù)本實施例的配置，利用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路22隨機(jī)選擇墨滴的目標(biāo)落下位置，可以利用任何方法來隨機(jī)選擇墨滴的目標(biāo)落下位置，只要所選擇的墨滴目標(biāo)落下位置的排列呈現(xiàn)沒有特定圖案的隨機(jī)點圖案。而且，作為產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法，中間平方方法(the middle wquare method)、同余運算方法(the congruent method)、移位寄存器方法等等都是已知的方法。
(4)雖然對于本實施例，如圖11使用了3-比特控制信號J1到J3，根據(jù)本發(fā)明的控制信號并不限于特定的一個，而是可以使用任何比特數(shù)的控制信號。
(5)對于本實施例，兩個分開的加熱電阻13并聯(lián)布置，調(diào)整供給到兩個分開的加熱電阻13的電流以控制這兩個分開的加熱電阻13間的墨水沸騰所需要的時間差(氣泡產(chǎn)生時間)。但是，本發(fā)明并不限于上述實施例，而是可以使用這樣的配置，其中在保持供給兩個分開的電阻13的電流不變的同時控制供給兩個分開的電阻13的電流的定時。例如，可以是兩個分開的加熱電阻13包括單獨開關(guān)，且控制每個開關(guān)的開/關(guān)切換定時來控制這兩個分開的加熱電阻13間的氣泡產(chǎn)生時間之差的配置。而且，根據(jù)本發(fā)明的配置可以使用其中調(diào)整供給兩個分開的加熱電阻13電流的上述方法，和其中控制供給兩個分開的加熱電阻13的電流的定時的上述方法的組合。
(6)在本實施例中，已經(jīng)對每個墨水腔12包括兩個并聯(lián)排列的分開的加熱電阻13的配置進(jìn)行了描述。在這種情況下，已經(jīng)證明，上述配置具有足夠的使用期限。而且，這種配置結(jié)構(gòu)簡單。但是，根據(jù)本發(fā)明的配置并不限于這種配置，而是可以使每個墨水腔12包括三個或更多并聯(lián)加熱電阻13。
(7)在本實施例中，已經(jīng)對每個墨水噴射部分包含用加熱方法執(zhí)行噴射的加熱電阻13的配置進(jìn)行了描述。根據(jù)本發(fā)明的噴射方法并不限于這種方法，而可以使用靜電噴射方法或壓電噴射方法。
靜電噴射能量產(chǎn)生裝置(對應(yīng)于加熱電阻13)具有這種結(jié)構(gòu)，其中兩個電極布置在一個用來在其間產(chǎn)生空氣腔的振動板的底面上。使用上述的靜電噴射能量產(chǎn)生裝置，在兩個電極上施加電壓以引起振動板向下偏轉(zhuǎn)，接下來停止供給電壓以釋放靜電力。結(jié)果，振動板恢復(fù)正常狀態(tài)，且釋放出的靜電能引起墨水噴射。
為了控制能量產(chǎn)生裝置間能量產(chǎn)生的不同，使用上述靜電噴射能量產(chǎn)生裝置的配置具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中控制兩個能量產(chǎn)生裝置間振動板(通過關(guān)閉電壓釋放靜電能量)的返回定時的不同，或者控制每一個施加給兩個能量產(chǎn)生裝置的電壓。
另一方面，壓電能量產(chǎn)生裝置具有由其兩個面上具有電極的壓電裝置和一振動板形成的層狀結(jié)構(gòu)。在這種情況下，當(dāng)在壓電裝置的兩個電極上施加電壓時，由于壓電效應(yīng)振動板產(chǎn)生彎曲運動，振動盤產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。利用這種配置，利用偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能量噴射墨滴。
為了控制能量產(chǎn)生裝置上產(chǎn)生的能量差，這種配置具有控制兩個壓電裝置間的電壓施加定時的差異，或者控制每個施加在兩個壓電裝置上的施加電壓這樣一種結(jié)構(gòu)。
(8)在本實施例中，已經(jīng)對控制沿墨水噴射部分(噴嘴18)的排列方向墨滴的噴射方向的偏轉(zhuǎn)的配置進(jìn)行了描述。原因是兩個分開的加熱電阻13排列在墨水噴射部分排列的方向上。但是，墨水噴射部分的排列方向沒有必要完全和墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)方向匹配，而是其中這兩個方向大致相互匹配的配置具有相同的優(yōu)點。這樣，可以使用這兩個方向大致相互匹配的配置。
(9)本實施例中，已經(jīng)對墨滴從對應(yīng)的墨水噴射部分，即通常在像素區(qū)域的正上方某一位置的墨水噴射部分的噴射，使其落在像素區(qū)域上的配置進(jìn)行了描述，本發(fā)明并不限于這種配置，而是可以使用一種墨滴可以從鄰近對應(yīng)噴射部分的墨水噴射部分噴射的配置。
例如，我們假設(shè)從相鄰的墨水噴射部分“X”和“X+1”噴射墨滴，且對應(yīng)于墨水噴射部分“X”和“X+1”的像素區(qū)域分別是“Y”和“Y+1”。
在這種情況下，墨水噴射部分“X”可以將墨滴噴射在相鄰的像素區(qū)域“Y+1”上，也噴射在相應(yīng)的像素區(qū)域“Y”上。同樣，墨水噴射部分“X+1”可以將墨滴噴射在相鄰的像素區(qū)域“Y”上，也可以是對應(yīng)的像素區(qū)域“Y+1”。
注意，在這種情況下，例如，如果墨水噴射部分“X”噴射墨滴在與對應(yīng)像素區(qū)域相鄰的像素區(qū)域“Y+1”上，其目標(biāo)落下位置從上述的像素區(qū)域“Y+1”的M個候選目標(biāo)落下位置中選擇。每種情況都執(zhí)行同樣的操作。
這樣，例如，如果墨滴噴射在像素區(qū)域“Y”上，則墨滴可以從墨水噴射部分“X”噴射也可以從墨水噴射部分“X-1”噴射以便落在像素區(qū)域“Y”上。而且，墨滴可以從墨水噴射部分“X+1”噴射以落在像素區(qū)域“Y”上。
注意本發(fā)明并不限于墨水噴射部分“X”可以將墨滴噴射在與其對應(yīng)像素區(qū)域相鄰的像素區(qū)域“Y-1”或 “Y+1”上這樣一種結(jié)構(gòu)，可以采用墨水噴射部分“X”可將墨滴噴射在任何接近于其對應(yīng)像素區(qū)域的像素區(qū)域上例如像素區(qū)域“Y-2”或“Y+2”上的配置。
這樣，利用上述的配置，多個墨滴從多個墨水噴射部分噴射在每個像素區(qū)域上以形成一個單點，因此由于墨水噴射部分排列的不規(guī)則而造成的圖像不規(guī)則變得不明顯(關(guān)于其優(yōu)點將在第二實施例中詳細(xì)描述)。
而且，可以采用當(dāng)從單個墨水噴射部分噴射墨滴在一定的像素區(qū)域上時，例如，墨滴從多個墨水噴射部分噴射在該像素區(qū)域向下一個像素的位置。
(第二實施例)接下來描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例。注意，這里省略了和第一實施例相同結(jié)構(gòu)的描述。
本發(fā)明第二實施例的主要目的在與提供一種抑制由于噴頭故障在圖像中產(chǎn)生缺陷例如像素列間的條紋的產(chǎn)生等的配置，即使故障是例如部分墨水噴射部分沒有噴射這種情形也是如此。
此外，其另一目的(第二目的)是提供一種使墨滴落下位置的排列的不規(guī)則變得不明顯的配置。
因此，根據(jù)本實施例的配置包括采用第一實施例中描述的噴射方向改變器件、第一噴射控制器件、第二噴射控制器件、下文中描述的第三噴射控制裝置，以執(zhí)行下文描述的噴射控制的噴頭11。
(第一噴射控制器件)第一噴射控制器件執(zhí)行噴射控制使多個墨滴從至少兩個彼此接近設(shè)置的墨水噴射部分偏轉(zhuǎn)地噴射在每一像素列上以形成每個像素列，或者多個墨滴從至少兩個位于彼此接近設(shè)置的墨水噴射部分偏轉(zhuǎn)噴射在每一像素區(qū)域上以形成每個像素列或像素。
根據(jù)本發(fā)明的第一噴射控制器件的第一配置具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中每個噴嘴18的墨滴噴射方向可以用J-比特控制信號從偶數(shù)2J(J為正整數(shù))個不同方向中選擇，且對應(yīng)于上述2J個不同方向的落下位置間的最大距離確定為相鄰噴嘴18間的間隔乘以(2J-1)的值。利用這種配置，從噴嘴18以從上述2J個方向中選擇的方向噴射墨滴。
根據(jù)本發(fā)明的第二噴射控制器件的第二配置具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中每個噴嘴18的墨滴噴射方向可以用(J+1)-比特控制信號從奇數(shù)(2J+1)(J為正整數(shù))個不同方向中選擇，且對應(yīng)于上述(2J+1)個不同方向間的落下位置間的最大距離確定為相鄰噴嘴18間的間隔乘以2J的值。利用這種配置，從噴嘴1 8以從上述(2J+1)個方向中選擇的方向噴射墨滴。
例如，對于利用上述使用(J＝2)比特數(shù)的信號的第一配置，選擇噴射方向的候選噴射方向數(shù)量為2J＝4，是偶數(shù)。另一方面，對應(yīng)于上述2J個方向的落下位置間的最大距離是為相鄰噴嘴18間的間隔乘以((2J-1)＝3)的值。
在這種情況下，利用分辨率為600DPI的噴頭11，其中上述相鄰噴嘴18間的間隔乘以3的值等于(42.3μm(相鄰噴嘴間的間隔)3)＝126.9μm。如上所述，上述候選落下位置間的最大距離設(shè)定為這個值，即126.9μm。注意，噴嘴18的尖端與打印紙P間的距離H保持2mm(＝2000μm)。因此，在這種情況下，偏轉(zhuǎn)角θ(度)由tan2θ＝126.9/2000表示，約等于0.0635。因此得到了偏轉(zhuǎn)角θ，大約為1.8(度)。
另一方面，例如，利用上述的使用J＝2+1比特數(shù)的控制信號的第二配置，選擇噴射方向的候選噴射方向數(shù)量為2J+1＝5，是奇數(shù)。另一方面，對應(yīng)于上述的(2J+1)個方向的落下位置間的最大距離是鄰噴嘴1 8間的間隔乘以((2J＝4)的值。
圖13描述一更加具體的例子，其中利用上述的使用(J＝1)比特數(shù)的控制信號的第一配置，墨滴偏轉(zhuǎn)噴射。利用上述的第一配置，墨滴噴射方向的范圍可以定為沿噴嘴18的排列方向形狀左右對稱。
利用這種配置，用作上述最大距離的兩個(2J＝2)個候選目標(biāo)落下位置候選間的距離定為兩個相鄰噴嘴18間的距離乘以1(2J-1＝1)的值，因此，可以從相鄰墨水噴射部分的兩個噴嘴18噴射墨滴到每個像素區(qū)域上，如圖13所示。也就是說，如圖13所示，對于相鄰噴嘴18間的間隔為X，相鄰像素區(qū)域間的距離由(2J-1)×X表示(在圖13所示的例子中(2J-1)×X＝X)。
注意，每個落下位置處于與相鄰噴嘴18相應(yīng)的位置之間的某一位置。
另一方面，圖14描述一更加具體的例子，其中利用上述的使用(J＝1+1)比特數(shù)的控制信號的第二配置，墨滴偏轉(zhuǎn)噴射。利用上述的第二配置，噴嘴18的墨滴候選噴射方向數(shù)是奇數(shù)。也就是說，在利用第一配置時，墨滴的偶數(shù)噴射方向可以定為沿噴嘴18的排列方向水平對稱，利用使用(J＝1+1)比特數(shù)控制信號的第二配置，其比特數(shù)比第一配置大+1，每一噴嘴18可以直接向下噴射墨滴。這樣，利用第二配置，墨滴可以以兩個左右對稱的方向(在圖14中，表示為“a”和“c”的噴射方向)和直接向下的方向(在圖14中，表示為“b”的噴射方向)噴射，因此，噴射方向可以從奇數(shù)個候選噴射方向中選擇。
在圖14所示的例中，控制信號的比特數(shù)是2(J＝1+1)，且候選噴射方向數(shù)為3(2J+1)。而且對應(yīng)于上述3(＝2J+1)個的噴射方向的落下位置間的最大距離定為相鄰噴嘴18間的間隔(圖14中的X)乘以2(＝2J)的數(shù)值(在圖14中(2J×X))，且以從三個(＝2J+1)候選噴射方向候選中選擇的任何方向噴射墨滴。
這樣，不僅可以把墨滴噴射在噴嘴N正下方的像素區(qū)域N上，也可以是位于其兩側(cè)的N-1和N+1像素區(qū)域上。
而且，墨滴的每個落下位置面向一個噴嘴18。
如上所述，對于本實施例，根據(jù)控制信號的比特位數(shù)確定候選噴射方向，可以從至少兩個彼此接近的墨水噴射部分(噴嘴18)將墨滴噴射在每個像素區(qū)域上。特別是，對于墨水噴射部分陣列在陣列方向的間距為“X”如圖13、和14所示，每個墨水噴射部分可以噴射墨滴以便落在墨水噴射部分正下方偏轉(zhuǎn)(±(1/2×X)×P)(P是正整數(shù))的位置上。
圖15描述根據(jù)上述的第一配置(以從偶數(shù)個候選噴射方向中選擇出的方向噴射墨滴)使用比特位數(shù)J為1的像素形成方法(兩個噴射方向)。
圖15表示根據(jù)并行傳輸給噴頭11的噴射執(zhí)行信號，由液體噴射部分在打印紙上形成每個像素的過程。
在圖15所示的例中，像素“N”的噴射執(zhí)行信號的色調(diào)數(shù)為3，像素“N+1”噴射執(zhí)行信號的色調(diào)數(shù)為1，且像素“N+2”噴射執(zhí)行信號的色調(diào)數(shù)為2。
用一個周期以“噴射方向a”和“噴射方向b”的順序?qū)⒚恳幌袼氐膰娚湫盘杺鬏數(shù)较鄳?yīng)的墨水噴射部分，且每一墨水噴射部分以一對應(yīng)于上述順序為“噴射方向a”和“噴射方向b”的周期的定時和方向噴射墨滴。這里，噴射方向a和噴射方向b對應(yīng)于一時隙“a”和“b”，且對于每個周期“a”和“b”在每個像素區(qū)域內(nèi)形成對應(yīng)于噴射執(zhí)行信號色調(diào)數(shù)的多個點形。例如在周期“a”上，像素“N”的噴射執(zhí)行信號被傳輸?shù)侥畤娚洳糠帧癗-1”，且像素“N+2”的噴射執(zhí)行信號被傳輸?shù)侥畤娚洳糠帧癗+1”。
因此，液體噴射部分“N-1”沿方向a噴射墨滴，從而，墨滴落在打印紙上像素“N”的位置。同樣，液體噴射部分“N+1”沿方向a噴射墨滴，因此，墨滴落在打印紙上像素“N+2”的位置。
這樣，對應(yīng)于色調(diào)數(shù)為2的墨滴在時隙為a的定時落在打印紙上每個像素的位置上?，F(xiàn)在像素“N+2”的噴射執(zhí)行信號的色調(diào)數(shù)為2，因此形成了像素“N+2”。此外時隙b執(zhí)行同樣的操作。
因此，形成像素“N”，其中形成像素的點數(shù)(2)對應(yīng)于其色調(diào)數(shù)3。
這樣，無論色調(diào)數(shù)是多少，每個液體噴射部分并不連續(xù)(連續(xù)2次)地噴射在對應(yīng)于單個像素數(shù)的單個像素區(qū)域上形成像素，這樣減少了液體噴射部分不規(guī)則的影響。而且，這種方法即使一部分液體噴射部分的墨滴噴射量少也可減少像素點形成的區(qū)域的不規(guī)則。
而且，如果由M像素行上的一個、兩個或更多點形成的像素，和由(M+1)像素行上的一個、兩個或更多點形成的像素，在大體上同一列上，例如最好控制該系統(tǒng)以使用于形成像素M的液體噴射部分或者形成像素M的第一點的液體噴射部分，不同于用于形成像素(M+1)的液體噴射部分或者形成像素(M+1)的第一點的液體噴射部分。
因此，在每一像素由一個點(雙色調(diào)圖像)形成的情形中，例如在同一列中的所有像素都由不同液體噴射部分形成。而且，在每一像素由少量的點形成的情形中，同一列中的所有像素的第一點由不同液體噴射部分形成。
利用傳統(tǒng)的配置，大體上在相同列中的所有像素由單個液體噴射部分形成，例如，因此，在由于堵塞或其它原因墨滴沒有從任何一個液體噴射部分中噴射的情況下，對應(yīng)像素列中的所有像素都不能形成。另一方面，上述方法解決了這一問題。
而且，作為一個不同于上述方法配置的方法配置，可以采用這樣一種配置，其中隨機(jī)選擇液體噴射部分。這種情況下，最好控制系統(tǒng)以使用于形成像素M的液體噴射部分，或用于形成像素M的第一點的液體噴射部分不同于用于形成像素(M+1)的液體噴射部分，或形成像素(M+1)的第一點的液體噴射部分，以如上所述相同的方式。
圖16描述根據(jù)上述的第二配置(以從奇數(shù)個候選噴射方向中選擇出的方向噴射墨滴)使用比特數(shù)J為(1+1)的像素形成方法(三個噴射方向)。
在圖16中示出的像素形成過程和圖15的像素形成過程相同，所以省略其描述。
利用上述配置，墨滴的噴射可以由第一噴射控制器件控制以使由至少兩個彼此接近設(shè)置的不同液體噴射部分形成單個像素列或單個像素，以同第一配置相同的方式。
(第二噴射裝置)而且，對于本實施例，使用下面描述的第二噴射控制器件和上述的第一噴射控制器件以與第一實施例相同的方式進(jìn)行墨滴的噴射控制。
第二噴射裝置進(jìn)行與第一實施例中所述相同的控制(由在圖10中的記錄信號產(chǎn)生圖21、隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路22等執(zhí)行控制)，其中執(zhí)行噴射控制以使對應(yīng)像素區(qū)域內(nèi)墨滴的落下位置是沿噴嘴18的排列方向選擇的。也就是說，對每個墨滴從液體噴射部分的一次噴射，目標(biāo)落下位置是從M(M為2或更大)個相應(yīng)像素區(qū)域的候選目標(biāo)落下位置中選擇，其中每一候選目標(biāo)落下位置的至少一部分區(qū)域包括在對應(yīng)的像素區(qū)域內(nèi)，且候選目標(biāo)落下位置排列在噴嘴18的排列方向上(本發(fā)明中的偏轉(zhuǎn)方向)。隨后，墨滴的噴射由噴射方向改變器件控制以使墨滴落在所選擇的目標(biāo)落下位置上。
而且，對于本實施例，第二噴射裝置以和第一實施例相同的方式隨機(jī)地(不規(guī)則地，或沒有規(guī)律性地)從M個分開的目標(biāo)落下位置中選擇目標(biāo)落下位置。已知有多種隨機(jī)確定目標(biāo)落下位置的方法。例如，一種已知的方法其中目標(biāo)落下位置是利用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路從M個分開的候選目標(biāo)落下位置中隨機(jī)選擇的。
注意，在本實施例中，我們假設(shè)M個分開的候選目標(biāo)落下位置的排列是用液體噴射部分(噴嘴18)的排列間隔的1/M間隔確定的。
利用第二噴射控制器件，噴射墨滴以使點排列和重疊形成每個像素，不會發(fā)生由于液體噴射部分特性的不規(guī)則而形成條紋等現(xiàn)象，因此如第一實施例中描述的一樣，圖像的不規(guī)則變得不明顯。也就是說，墨滴的落下位置的排列是無規(guī)律地確定的，因此，墨滴(點)的排列呈現(xiàn)隨機(jī)圖案。因此，墨滴的每個排列具有隨機(jī)圖案，不過其整體排列遵循均勻的和各向同性的分布，因此圖像的不規(guī)則變得不明顯。其優(yōu)點已在第一實施例中參照圖7到圖9進(jìn)行了描述，所以這里省略了其詳細(xì)描述。
因此，根據(jù)第二實施例的配置具有減小由于液體噴射部分墨滴噴射特性的不規(guī)則而產(chǎn)生的影響的優(yōu)點，和第一實施例相同。
而且，根據(jù)第二實施例包括多個用于噴射不同顏色墨水的線性噴頭10的配置，具有阻止由于產(chǎn)生條紋而使圖像劣化的優(yōu)點，這和第一實施例相同。因此，本實施例優(yōu)于線性噴墨打印機(jī)，和第一實施例相同。
而且，根據(jù)第二實施例的配置具有減小落下的墨滴的干燥時間的優(yōu)點，和第一實施例相同。
(第三噴射控制裝置)此外對于本實施例，使用下述的第三噴射控制裝置和上述的第一噴射控制器件和第二噴射控制器件執(zhí)行墨滴的噴射控制。
該第三噴射裝置執(zhí)行與第一實施例中所述相同的控制(由在圖10中的記錄信號產(chǎn)生圖21、隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路22等執(zhí)行控制)，其中執(zhí)行噴射控制以使對應(yīng)像素區(qū)域內(nèi)墨滴的落下位置是沿打印紙的傳輸方向選擇的。也就是說，在一個像素區(qū)域內(nèi)要噴射的墨滴數(shù)量等于或大于1且小于N時，目標(biāo)落下位置是從N個候選目標(biāo)落下位置中選擇的，其中每一個候選目標(biāo)落下位置的至少一部分區(qū)域包括在該像素區(qū)域內(nèi)，且候選目標(biāo)落下位置沿不同于噴嘴18的排列方向的方向(本發(fā)明中的偏轉(zhuǎn)方向)排列在像素區(qū)域中，特別地，對于本實施例，沿大體上垂直于噴嘴18排列方向的方向排列。隨后，控制墨滴的噴射使墨滴落在選擇的目標(biāo)落下位置上。在第一實施例中已對其進(jìn)行了描述，所以，這里省略了其詳細(xì)描述。
因此，噴射命令信號數(shù)為N、且噴射次數(shù)為K時，同樣的噴射命令信號產(chǎn)生同樣的隨機(jī)圖案的可能性由1/NCK表示。
如上所述，利用第二實施例，墨滴的噴射位置的排列呈現(xiàn)隨機(jī)圖案，因此，使噴射的能量消耗均勻、且使墨水供應(yīng)的定時均勻，并且圖像的不規(guī)則變得不明顯，如第一實施例一樣。
根據(jù)第二實施例的配置具有使從墨水通道供應(yīng)的墨水量均勻的優(yōu)點。而且，沒有必要說利用根據(jù)第二實施例使用第二噴射控制器件和第三噴射控制裝置的配置，對每一像素區(qū)域墨滴隨機(jī)落在更寬的區(qū)域內(nèi)，因此和第一實施例相同，改進(jìn)了由于墨滴的落下位置隨機(jī)確定帶來的優(yōu)點。
接下來，將描述作為上述噴射方向改變器件、第一噴射控制器件和第二噴射控制器件的噴射控制電路。
圖17表示包括噴射方向改變器件、第一噴射控制器件和第二噴射控制器件的噴射控制電路51。噴射控制電路51是第一實施例中的噴射控制電路50的簡化。
在噴射控制電路51中，電阻Rh-A和Rh-B是包含在每個墨水腔12內(nèi)的兩上分開的加熱電阻13，且是串聯(lián)的。注意這兩個分開的加熱電阻13具有相同電阻值。因此將恒流施加給這些串聯(lián)的加熱電阻13時，墨滴從噴嘴18中沒有偏轉(zhuǎn)地噴射(沿圖4中虛箭頭所示方向)另一方面，一CM電路連接到兩個串聯(lián)的加熱電阻13間的節(jié)點上。利用噴射控制電路51，經(jīng)過CM電路控制流出或流進(jìn)兩個串聯(lián)的加熱電阻13間的節(jié)點上的電流以控制流進(jìn)每個加熱電阻13的電流，因此控制了從噴嘴18噴出的墨滴的噴射方向，以從沿噴嘴(液體噴射部分)18的排列方向的預(yù)定范圍中的多個方向中選擇噴射方向。
另一方面，電源Vh向電阻Rh-A和Rh-B供給電壓。另外，噴射控制電路51包括晶體管M1到M19。注意圖中每個晶體管旁邊表示出的參考符號“×N(N＝1、2、4、8或50)”表示包括在對應(yīng)晶體管等效電路中的并聯(lián)連接的子晶體管數(shù)量。
晶體管M1用作執(zhí)行供給電阻Rh-A和Rh-B的電流的開/關(guān)切換的開關(guān)裝置。該電路具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中晶體管M1的漏極串聯(lián)連接電阻Rh-B，當(dāng)信號0輸入噴射執(zhí)行輸入開關(guān)F時，晶體管M1打開從而將電流輸送給電阻Rh-A和Rh-B。注意對于本實施例，噴射執(zhí)行輸入開關(guān)F以IC設(shè)計便利的負(fù)邏輯模式操作，因此，在驅(qū)動時(只在噴射墨滴時)，信號0被輸入噴射執(zhí)行輸入開關(guān)F。在這種情況下，當(dāng)信號0輸入到開關(guān)F時，NOR門X1的輸入信號是(0，0)，且因此，NOR門X1輸出1，因此晶體管M1打開。
注意對于本實施例，在墨滴從噴嘴18噴射的時候，噴射執(zhí)行輸入開關(guān)F只在1.5微秒(1/64)的時間段內(nèi)設(shè)為0(開)以使電能從電源Vh(約9V)輸送給電阻Rh-A和Rh-B。另一方面，在另一個時間段94.5微秒(63/64)，噴射執(zhí)行輸入開關(guān)F設(shè)為1(關(guān))，在這一時間段內(nèi)為已經(jīng)噴射出墨滴的墨水噴射部分的墨水腔12供給墨水。
極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpx和Dpy用作確定沿噴嘴18的排列方向(水平方向)墨滴的噴射方向偏轉(zhuǎn)的開關(guān)。
而且，第一噴射控制開關(guān)D4、D5和D6，和第二噴射控制開關(guān)D1、D2和D3用作確定墨滴偏轉(zhuǎn)方向的偏轉(zhuǎn)量的開關(guān)。
晶體管M2、M4、M1 2和M13用作由晶體管M3和M5構(gòu)成的CM電路的操作放大器(切換裝置)。也就是說，晶體管M2、M4、M12和M13經(jīng)過CM電路對流入流出電阻Rh-A和Rh-B間節(jié)點的電流進(jìn)行控制。
而且，晶體管M7、M9、M11、M14、M15和M16是用作CM電路恒流源的裝置。晶體管M7、M9和M11的漏極和晶體管M2和M4的源極和背柵(back gate)相連。以同樣的方式，晶體管M14、M15和M16的漏極和晶體管M12和M13的源極和背柵相連。
在這些用作恒流源裝置的晶體管中，晶體管M7用作具有電流容量“x8”(由包括8個并聯(lián)的子晶體管的等效電路表示)的電流源裝置、晶體管M9用作具有電流容量“x4”(由包括4個并聯(lián)的子晶體管的等效電路表示)的電流源裝置，晶體管M11用作具有電流容量“x2”(由包括2個并聯(lián)的子晶體管的等效電路表示)的電流源裝置。這三個晶體管M7、M9和M11并聯(lián)連接并形成一電流源裝置組。
以同樣的方式，晶體管M14用作具有電流容量“x4”的電流源裝置、晶體管M15用作具有電流容量“x2”的電流源裝置，晶體管M16用作具有電流容量“x1”的電流源裝置。這三個晶體管M14、M15和M16并聯(lián)并連接形成一電流源裝置組。
而且，和對應(yīng)的晶體管具有相同電流容量的晶體管(晶體管M6、M8、M10、M17、M18和M19)分別與用作電流源裝置的晶體管M7、M9、M11、M14、M15和M16相連。第一噴射控制器件D6、D5和D4，和第二噴射控制器件D3、D2和D1分別連接到晶體管M6、M8、M10、M17、M18和M19的柵極。
因此，例如當(dāng)打開第一噴射控制器件D6，并且在幅值控制端Z和地之間施加電壓Vx時，晶體管M6打開，因此，對應(yīng)于電壓Vx的電流流進(jìn)晶體管M7。
如上所述，可以通過控制第一噴射控制器件D6、D5和D4，和第二噴射控制器件D3、D2和D1的開/關(guān)切換而控制晶體管M6到M11和晶體管M14到M19的開/關(guān)切換。
晶體管M7、M9、M11、M14、M15和M16中的每一個由包括預(yù)定數(shù)量的并聯(lián)子晶體管的等效電路表示。注意對于每個晶體管子晶體管的數(shù)量不同，從而在晶體管導(dǎo)通時，電流以圖中晶體管旁邊圓括號內(nèi)表示的比率，從M2流到M7、從M2流到M9、從M2流到M11、從M12流到M14、從M12流到M15和從M12流到M16。
在這種情況下，晶體管M7、M9和M11的電流容量分別是“x8”、“x4”和 “x2”，因此，漏極電流Id以比率8∶4∶2流動。以同樣的方式，晶體管M14、M15和M16的電流容量分別是“x4”、“x2”、和“x1”，因此，漏極電流Id以比率4∶2∶1流動。
接下來，描述只在噴射控制電路50(圖17的左半部分)中第一噴射控制器件一側(cè)電流的流動。
首先，在F＝0(開)和Dpx＝0時，NOR門X1的輸入值是(0，0)，因此，NOR門X1輸出1，因此晶體管M1導(dǎo)通。而且，NOR門X2的輸入值是(0，0)，因此，NOR門X2輸出1，因此晶體管M2導(dǎo)通。此外，在上述情形中(F＝0和Dpx＝0)，NOR門X3的輸入值是(1，0)(一個是由于F＝0，另一個是由于從其輸入為Dpx＝0的非門X4的輸出為1)，因此，NOR門X3的輸出變?yōu)?，且晶體管M4截止。
在本例中，當(dāng)電流從晶體管M3流向晶體管M2(由于晶體管M2導(dǎo)通)時，沒有電流從晶體管M5流向晶體管M4(由于晶體管M截止)。而且，由于CM電路的特性，如果沒有電流流進(jìn)晶體管M5，也沒有電流流進(jìn)晶體管M3。
在本例中，從電源Vh施加電壓時，由于這些晶體管截止，沒有電流流進(jìn)晶體管M3和M5，沒有電流流進(jìn)晶體管M3和M5，且所有的電流流進(jìn)電阻Rh-A。另一方面，晶體管M2導(dǎo)通，從電阻Rh-A流出的電流分成流進(jìn)晶體管M2的電流和流進(jìn)電阻Rh-B的電流，因此，部分電流流進(jìn)晶體管M2。如果所有的第一噴射控制開關(guān)D6到D4均截止，則沒有電流流進(jìn)晶體管M7、M9和M11，因此，沒有電流流進(jìn)晶體管M2。因此從電阻Rh-A流出的所有電流都流進(jìn)電阻Rh-B。而且，從電阻Rh-B流出的電流流進(jìn)導(dǎo)通的晶體管M1，隨后電流流入地。
另一方面，當(dāng)打開第一噴射控制開關(guān)D6到D4中的至少一個時，相應(yīng)于開狀態(tài)的第一噴射控制開關(guān)D6到D4的晶體管M6，M8和M10導(dǎo)通，此外，與開狀態(tài)晶體管相連的晶體管M7，M9和M11導(dǎo)通。
因此，在上述情形中，在例如打開第一噴射控制開關(guān)D6時，從電阻Rh-A流出的電流分成流進(jìn)晶體管M2的電流和流進(jìn)電阻Rh-B的電流，因此一部分電流流進(jìn)晶體管M2。而且，從晶體管M2流出的電流經(jīng)晶體管M7和M6到達(dá)地。
也就是說，設(shè)定F＝0和Dpx＝0以及至少第一噴射控制開關(guān)D6到D4中的一個導(dǎo)通時，沒有電流流進(jìn)晶體管M3和M5，所有的電流流進(jìn)電阻Rh-A，隨后電流分成流進(jìn)晶體管M2的電流和流進(jìn)電阻Rh-B的電流。
因此，流進(jìn)電阻Rh-A和電阻Rh-B的電流I之間的關(guān)系由下式表示。
I(Rh-A)＞I(Rh-B)另一方面，輸入F＝0和Dpx＝1時，和上述相同，NOR門X1的輸入值是(0，0)，因此，NOR門X1的輸出值是1，因此晶體管M1導(dǎo)通。
而且，NOR門X2的輸入值是(1，0)，因此，NOR門X2輸出0，因此晶體管M2截止。而且，NOR門X3的輸入值是(0，0)，因此，NOR門X3輸出1，因此晶體管M4導(dǎo)通。如果晶體管M4導(dǎo)通，則電流流進(jìn)晶體管M5，因此，由于CM電路的特性，電流同樣流進(jìn)晶體管M3。
因此，從電源Vh施加電壓時，電流流入電阻Rh-A和晶體管M3和M5。隨后，從電阻Rh-A流出的所有電流流進(jìn)電阻Rh-B(因為晶體管M2截止，因此沒有電流從電阻Rh-A流進(jìn)晶體管M2)。另一方面，由于晶體管M2截止從晶體管M3流出的所有電流流進(jìn)電阻Rh-B。
因此，從電阻Rh-A流出的電流和從晶體管M3流出的電流總和的電流流進(jìn)電阻Rh-B。因此，流進(jìn)電阻Rh-A和電阻Rh-B的電流I的關(guān)系由公式I(Rh-A)＜I(Rh-B)表示。
注意，在上述情況時，晶體管M4必須導(dǎo)通以使電流流進(jìn)晶體管M5，當(dāng)輸入F＝0和Dpx＝1時，與上述相同，晶體管M4導(dǎo)通。
而且，晶體管M7、M9、和M11中的至少一個必須導(dǎo)通以使電流流進(jìn)晶體管M4。因此有必要導(dǎo)通第一噴射控制開關(guān)D6到D4中的至少一個，并且輸入F＝0和Dpx＝1，和上述相同。也就是說，如果第一噴射控制開關(guān)D6到D4中的所有開關(guān)關(guān)閉，設(shè)置F＝0和Dpx＝1的電流狀態(tài)與設(shè)置F＝0和Dpx＝0的電流狀態(tài)相同，因此，從電阻Rh-A流出的所有電流均流入電阻Rh-B，此處，電阻Rh-A與Rh-B大體上具有相同阻值。因此，墨滴無偏轉(zhuǎn)地噴射。
如上所述，流進(jìn)和流出電阻Rh-A和電阻Rh-B間節(jié)點的電流可以由控制極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpx以及第一噴射控制開關(guān)D6到D4的開/關(guān)切換，并打開噴射執(zhí)行開關(guān)F來控制。
而且，用作電流源裝置的晶體管M7、M9和M11具有不同的電流容量，因此，從晶體管M2和M4流出的電流大小可以通過控制第一噴射控制開關(guān)D6到D4的開/關(guān)切換來控制。也就是說，流進(jìn)電阻Rh-A和流進(jìn)電阻Rh-B的電流的比率可以通過控制第一噴射控制開關(guān)D6到D4的開/關(guān)切換來控制。
對于本實施例，可以通過單獨執(zhí)行極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpx和第一噴射控制開關(guān)D4、D5和D6的開/關(guān)切換操作以及在幅值控制端Z和地之間施加預(yù)定電壓值Vx，來控制墨滴的落下位置以沿噴嘴18的排列方向從多個候選目標(biāo)落下位置中進(jìn)行選擇。
而且，可以通過調(diào)整作用在幅值控制端Z上的電壓Vx同時保持流入晶體管M7和M6、M9和M8、M11和M10的漏極電流比率為8∶4∶2不變來控制相鄰候選落下位置間的偏轉(zhuǎn)量。
圖18示出了表示極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpx和第一噴射控制開關(guān)D6到D4的開/關(guān)狀態(tài)，和沿噴嘴排列方向上點(墨滴)的落下位置的關(guān)系的表格。
如圖18中上側(cè)的表所示，當(dāng)設(shè)定D4為0時，(Dpx、D6、D5、D4)設(shè)定為(0、0、0、0)的落下位置和(Dpx、D6、D5、D4)設(shè)定為(1、0、0、0)的落下位置兩個落下位置都與沒有偏轉(zhuǎn)的點落下位置(在對應(yīng)噴嘴18的正下方)匹配。注意已經(jīng)對這種關(guān)系進(jìn)行了描述。
如表中所示，在第一噴射控制開關(guān)D4固定為0的情況下，如果使用3比特信號對極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpx以及第一噴射控制開關(guān)D6和D5執(zhí)行開/關(guān)切換操作，則可以控制點的落下位置以從包括沒有偏轉(zhuǎn)的落下位置在內(nèi)的7個候選目標(biāo)落下位置中選擇。這和圖14所示的噴射方向可以從奇數(shù)個候選噴射方向中選擇的事實相符。
注意利用這樣的配置，其中第一噴射控制開關(guān)D4不是固定為0，而是控制為“0”或“1”，而且其它的第一噴射控制開關(guān)D6和D5也一樣，可以控制點的落下位置以從15個候選目標(biāo)落下位置中選擇而不是從7個候選目標(biāo)落下位置中選擇。
另一方面，如表1的下側(cè)所示，在第一噴射控制開關(guān)D4固定為1的情況下，點的落下位置可以從均勻間距排列的8個候選目標(biāo)落下位置中選擇。也就是說，點的落下位置可以從排列在偏轉(zhuǎn)為0的噴射方向(沒有偏轉(zhuǎn))的一側(cè)的4個候選落下位置中、和從排列在另一側(cè)的4個候選落下位置中選擇，其中前4個候選落下位置的排列和后4個候選落下位置的排列位置彼此關(guān)于其中為0偏轉(zhuǎn)的噴射方向?qū)ΨQ。
如上所述，將第一噴射控制開關(guān)D4固定為1的情況，點的候選落下位置不包括對應(yīng)噴嘴18(對應(yīng)于沒有偏轉(zhuǎn)的噴射方向)正下方的落下位置。在這種情況下，墨滴候選噴射方向數(shù)為偶數(shù)，如圖13所示。
已經(jīng)對第一噴射控制器件進(jìn)行了描述，第二噴射控制器件以同樣的方式進(jìn)行控制。
如圖17所示，對于第二噴射控制器件，晶體管M12和M13分別對應(yīng)于第一噴射控制器件的晶體管M2和M4。而且，第二噴射控制器件的極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpy對應(yīng)于第一噴射控制器件的Dpx。而且，作為第二噴射控制器件電流源裝置的晶體管M14到M19分別對應(yīng)于第一噴射控制器件的晶體管M6到M11。而且，第二噴射控制器件的第二噴射控制開關(guān)D3、D2、和D1分別對應(yīng)于第一噴射控制器件的第一噴射控制開關(guān)的D6、D5和D4。
另一方面，第二噴射控制器件和第一噴射控制器件之間的不同在與作為電流源裝置的晶體管M14等的電流容量不同。用作第二噴射控制器件電流源裝置的晶體管M14等的電流容量定為用作第一噴射控制器件電流源裝置的晶體管M7等的電流容量的一半。第二噴射控制器件的其它結(jié)構(gòu)和第一噴射控制器件相同。
這樣，流進(jìn)電阻Rh-A的電流和流進(jìn)電阻Rh-B的電流的比率可以通過控制第二噴射控制開關(guān)D3到D1的開/關(guān)切換還有極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpy的開/關(guān)切換來控制，和上述的第一噴射控制器件相同。
注意對于如圖7所示的第二噴射控制器件，實際上兩個墨點候選落下位置間的最大距離優(yōu)選定為噴嘴18排列間距(圖13或圖14所示x)。而且，對于第二噴射控制器件，墨滴候選落下位置排列的可變節(jié)距優(yōu)選較小。
因此，對于第二噴射控制器件，從實用的角度看優(yōu)選如圖18下側(cè)表格所示的控制切換。也就是說，對于第二噴射控制器件，圖18中極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpx對應(yīng)于極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Dpy、第一噴射控制開關(guān)D6對應(yīng)于第二噴射控制開關(guān)D3、第一噴射控制開關(guān)D5對應(yīng)于第二噴射控制開關(guān)D2、第一噴射控制開關(guān)D4對應(yīng)于第二噴射控制開關(guān)D1。因此，對于第二噴射控制器件，優(yōu)選通過將第二噴射控制開關(guān)D1固定為1而控制切換操作(注意不用說也可以執(zhí)行對應(yīng)于圖18上側(cè)的表的切換操作)。
注意對于第二噴射控制器件，須調(diào)整加在幅值控制端Z的電壓Vx以使兩個墨點候選落下位置間的最大距離等于噴嘴18排列的間距。
注意第二噴射控制器件的幅值控制端Z和第一噴射控制器件相同。因此，在根據(jù)第二噴射控制器件的計算結(jié)果確定施加到幅值控制端Z的電壓Vx的時候，同時也確定了第一噴射控制器件的墨滴候選落下位置。
因此，對于本實施例，調(diào)整系統(tǒng)以使第一噴射控制器件的墨滴噴射控制和第二噴射控制器件的墨滴噴射控制具有一預(yù)定的關(guān)系。因此，在確定第二噴射控制器件的墨滴噴射控制(墨滴候選落下位置的排列的間距)的時候，自動確定了第一噴射控制器件的墨滴噴射控制(墨滴候選落下位置的排列的間距)，因此提供簡單的控制操作。
如果如上所述做出確定，利用第一噴射控制器件的兩個墨滴候選落下位置間的最大距離是利用第二噴射控制器件的兩倍。其原因如下也就是說，墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)量對于第一噴射控制器件是由晶體管M7、M9和M11確定，對于第二噴射控制器件是由晶體管M14、M15和M16確定。而且，對于本實施例，第一噴射控制器件的上述晶體管的電流容量設(shè)定為第二噴射控制器件的晶體管電流容量的兩倍。
注意圖17所示的噴射控制電路51提供給每個墨滴控制部分，對每個墨水噴射部分執(zhí)行，或者對每個噴頭11執(zhí)行上述的控制。
注意每個晶體管需要8個端子用于漏極、源極等等，以使將其設(shè)置在電路中。因此，其中用其8條接線電極布置的單個大尺寸晶體管的電路結(jié)構(gòu)的尺寸明顯比其中用用于每個晶體管的8條接線電極布置數(shù)個小尺寸晶體管的電路結(jié)構(gòu)的尺寸要小。因此，對于本實施例，如圖17所示形成包括電流容量為“8”的一對晶體管的單個的CM電路，因此減小了噴射控制電路50的整體尺寸。
因此，可以為噴頭11上的每個液體噴射部分設(shè)置噴射控制電路50。注意即使噴頭具有600dpi分辨率(液體噴射部分排列的間距約等于42.3μm)的情況下，也可以為噴頭11上的每個液體噴射部分設(shè)置噴射控制電路50。
圖19和圖20示出了液滴的噴射方向和由第一噴射控制器件和第二噴射控制器件執(zhí)行噴射控制時點的落下位置的分布狀態(tài)。
圖19示出了由第一噴射控制器件確定的墨滴候選噴射方向數(shù)為偶數(shù)的情況，即每個噴嘴18正好位于對應(yīng)相鄰像素區(qū)域間邊界的上方。圖19示出了一個例子，其中墨滴可以以沿噴嘴18的排列方向的像素間距的±1/2偏轉(zhuǎn)，在第一噴射控制器件的控制下進(jìn)行噴射。也就是說，圖19所示的配置包括第二噴射控制器件，以及圖13所示的結(jié)構(gòu)。
另一方面，圖20示出了由第一噴射控制器件確定的墨滴候選噴射方向數(shù)為奇數(shù)的情況，即每個噴嘴18正好位于對應(yīng)像素區(qū)域中心的上方。圖20示出了一個例子，其中墨滴可以以沿噴嘴18的排列方向的像素間距的±1偏轉(zhuǎn)在第一噴射控制器件的控制下進(jìn)行噴射。也就是說，圖20所示的配置包括第二噴射控制器件，以及圖14所示的結(jié)構(gòu)。
已經(jīng)對根據(jù)本發(fā)明的第二實施例進(jìn)行了描述，本發(fā)明并不限于上述的實施例，可以進(jìn)行以下的多種變型。
(1)根據(jù)本發(fā)明的控制信號的比特數(shù)J并不限于特定的一個，而是可以使用任何比特數(shù)的控制信號。
(2)對于本實施例，兩個分開的加熱電阻13并聯(lián)布置，調(diào)整供給兩個分開的加熱電阻13的電流以控制這些兩個分開的加熱電阻間的墨水沸騰所需要的時間差(氣泡產(chǎn)生時間)。但是，本發(fā)明并不限于上述實施例，而是可以使用這樣的配置，其中控制供給兩個分開的電阻13的電流的定時，同時保持供給該兩個分開的電阻13的電流相同。例如，可以是兩個分開的加熱電阻包括單獨開關(guān)的配置，且控制每個開關(guān)的開/關(guān)切換定時來控制這兩個分開的加熱電阻13間的氣泡產(chǎn)生時間差。而且，根據(jù)本發(fā)明的配置可以使用上述其中調(diào)整供給兩個分開的加熱電阻13的電流的方法和其中控制供給兩個分開的加熱電阻13電流的定時的方法的組合。
(3)在本實施例中，已經(jīng)對每個墨水腔12包括兩個并聯(lián)排列的分開的加熱電阻13的配置進(jìn)行了描述。在這種情況下，已經(jīng)證明，上述配置列具有足夠的使用期限。而且，這種配置具有簡單的結(jié)構(gòu)。但是，根據(jù)本發(fā)明的配置并不限此，而是可以使用每個墨水腔12包括三個或更多并聯(lián)加熱電阻13(能量產(chǎn)生裝置)的配置。
(4)在本實施例中，已經(jīng)對使用加熱電阻13作為能量產(chǎn)生裝置作為例子進(jìn)行了描述，和第一實施例相同，可以使用利用其它能量產(chǎn)生方法的能量產(chǎn)生裝置，例如，靜電噴射能量產(chǎn)生裝置、或壓電能量產(chǎn)生裝置。
(5)在本實施例中，已經(jīng)對沿噴嘴18的排列方向控制墨滴的噴射方向的偏轉(zhuǎn)的配置進(jìn)行了描述。原因是兩個分開的加熱電阻13排列在噴嘴18的排列方向上。但是，沒有必要將噴嘴18的排列方向完全和墨滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)方向匹配，而且是其中這兩個方向大體相互匹配的配置一般具有相同的優(yōu)點。這樣，可以使用這兩個方向大體相互匹配的配置。
(6)對于根據(jù)本實施例的第二噴射控制器件，噴射多墨滴以使其落在從M個分開的候選目標(biāo)落下位置隨機(jī)選擇的部分，該數(shù)M可以2或更大的任何正整數(shù)，且不限于本實施例中用的特定的一個。同樣，落在沿打印紙的傳輸方向(大體上垂直于液體噴射部分的排列方向的方向)的每個像素區(qū)域內(nèi)的墨滴數(shù)N可以是任何正整數(shù)。也就是說，M可以等于N，M也可以和N不同。
而且，對于本發(fā)明，每一像素區(qū)域內(nèi)落下墨滴的最多數(shù)量并不限于一個特定的數(shù)。
(7)對于根據(jù)本實施例的第二噴射控制器件，噴射墨滴使每個落下墨滴的中心包含在對應(yīng)像素區(qū)域內(nèi)，本發(fā)明并不限于上述的配置，而是可以是噴射墨滴以使每個落下墨滴的至少一部分包含在對應(yīng)的像素區(qū)域內(nèi)這樣一種配置，因此對于每一像素區(qū)域得到一個比本實施例更寬范圍的隨機(jī)點圖案。
(8)對于根據(jù)本實施例的第二噴射控制器件，用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路隨機(jī)選擇墨滴的目標(biāo)落下位置，可以使用任何用于隨機(jī)選擇墨滴目標(biāo)落下位置的方法，只要選擇的落下位置排列呈現(xiàn)隨機(jī)點圖案。而且，作為產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法，中間平方方法、同余方法、移位寄存器方法等都是公知的。而且，除了其中隨機(jī)選擇方法以外，可以采用根據(jù)特殊的表確定的多個值的組合的方法的配置。
在上述第一和第二實施例中，已經(jīng)對噴頭11用在打印機(jī)上的配置進(jìn)行了描述，根據(jù)本發(fā)明的噴頭11不限于打印機(jī)，而是噴頭11可以用于各種液體噴射裝置。例如，噴頭11可以應(yīng)用到用于噴射含有DNA溶液的用于檢測生物樣本的噴射裝置。
如上所述，對于本發(fā)明，每一像素區(qū)域內(nèi)的液滴是隨機(jī)布置的，因此減小了點排列的不規(guī)則(1)。特別是，根據(jù)本發(fā)明的線方法配置阻止了由于液體噴射部分排列的不規(guī)則而在點陣間形成條紋現(xiàn)象的發(fā)生。因此，根據(jù)本發(fā)明的配置減小由于液體噴射部分性質(zhì)的不規(guī)則而形成的液滴落下位置的偏轉(zhuǎn)等，因此形成均勻的整體點排列而沒有特定的圖案，因此提供了高質(zhì)量的圖像。
而且，根據(jù)本發(fā)明的配置具有減小液體噴射部分液滴噴射特性的不規(guī)則的影響的優(yōu)點(2)。也就是說，即使在部分液體噴射部分不發(fā)生噴射，發(fā)生不噴射的液體噴射部分的影響也能減小，因此，由于不噴射導(dǎo)致的圖像不規(guī)則變得不明顯。因此，根據(jù)本發(fā)明的配置具有阻止波紋發(fā)生的優(yōu)點(3)。特別是，根據(jù)本發(fā)明的彩色打印排列具有明顯的阻止波紋發(fā)生的優(yōu)點。而且根據(jù)本發(fā)明的配置由于具有優(yōu)點(1)到(3)而具有改進(jìn)色調(diào)特性的優(yōu)點。
而且，對于本發(fā)明，每一像素或像素列可以利用多不同液體噴射部分形成，因此，根據(jù)本發(fā)明的配置將每個像素液滴噴射量的不規(guī)則的影響抑制到最小，因此阻止了圖像質(zhì)量的劣化。而且，即使在由于灰塵或其它原因造成部分液體噴射部分發(fā)生無效噴射或不噴射，根據(jù)本發(fā)明的配置將這種影響抑制到最小。對于傳統(tǒng)配置，噴頭的部分液體噴射部分的無效噴射或不噴射將直接導(dǎo)致噴頭的故障。但是，根據(jù)本發(fā)明的配置提供正常范圍內(nèi)的高圖像質(zhì)量的圖像，即使在噴頭中發(fā)生這樣的故障時也是如此。
而且，根據(jù)本發(fā)明的配置不需要專門的備用噴頭來補(bǔ)償這樣的故障。也就是說，即使在液體噴射部分的一部分發(fā)生不噴射時，鄰近故障噴射部分的其它正常噴射部分會噴射液滴來代替它。
而且，根據(jù)本發(fā)明，每一像素可以重疊多個液滴形成而不要多次移動噴頭(不要多次掃描噴頭)，因此提高了打印速度。
權(quán)利要求
1.一種包括一噴頭的液體噴射裝置，其中可以控制從具有噴嘴的液體噴射部分噴出的液滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)，使其從沿預(yù)定方向的多個方向中選擇，其中噴射多個液滴使其落在每個像素區(qū)域上形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，且其中要噴射到每個像素區(qū)域上的液滴的目標(biāo)落下位置是隨機(jī)確定的，且其中控制要從所述液體噴射部分噴射出的所述液滴的噴射方向使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
2.一種包括一噴頭的液體噴射裝置，其中可以控制從具有噴嘴的液體噴射部分噴出的液滴噴射方向的偏轉(zhuǎn)，使其從沿預(yù)定方向的多個方向中選擇，其中最多N個(N為正整數(shù))液滴被噴射使其落在每個像素區(qū)域上以形成一對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，且其中確定M(M表示2或更大的整數(shù))個在所述預(yù)定方向形成一陣列的不同候選落下位置以使對應(yīng)于每個候選落下位置的至少部分落下液滴區(qū)域包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且其中從M個候選所述落下位置中隨機(jī)選擇從所述液體噴射部分噴出的每個液滴的液滴目標(biāo)落下位置，其中控制要從所述液體噴射部分噴射出的所述液滴的噴射方向使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射裝置，其中確定在不同于所述預(yù)定方向的方向上形成一個陣列的N個不同的候選落下位置以使對應(yīng)于每一候選落下位置的落下液滴區(qū)域中的至少一部分包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且其中在要噴射到像素區(qū)域上的液滴數(shù)等于或大于1且小于N的情況下，從所述液體候選落下位置中隨機(jī)選擇目標(biāo)落下位置，且其中噴射液滴使其落在所確定的落下位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射裝置，其中所述M個候選目標(biāo)落下位置的控制是利用多比特信號執(zhí)行的，且其中所述控制系統(tǒng)具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中用于控制相同比特的所有所述墨水噴射部分的端子是彼此連接的，以控制每個墨水噴射部分的噴射方向，或者具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中所有所述墨水噴射部分的噴射方向用串行信號進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射裝置，其中所述噴頭具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中液滴可以從液體噴射部分噴射，以便落在對應(yīng)于在沒有偏轉(zhuǎn)地從鄰近所述液體噴射部分的另一個液體噴射部分進(jìn)行噴射的情況下目標(biāo)落下位置的像素區(qū)域上，且其中在兩個或更多液滴噴射到一個像素區(qū)域上時，所述墨滴從至少所述彼此相近設(shè)置的兩個不同的液體噴射部分液體噴射，其中所述液體噴射部分中至少一個偏轉(zhuǎn)地噴射液滴。
6.一種液體噴射裝置包括含有其每個都具有噴嘴的液體噴射部分的噴頭，其中噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域內(nèi)，同時以預(yù)定的方向相對移動要噴射所述液滴的記錄介質(zhì)和所述噴頭，以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，且其中確定M(表示2或更大的整數(shù))個在垂直于所述預(yù)定方向形成一個陣列的不同候選落下位置以使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的至少一部分包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且其中從M個所述液體候選落下位置中隨機(jī)選擇要從所述液體噴射部分噴射的每個液滴的液滴目標(biāo)落下位置，且其中控制要從所述液體噴射部分噴射的所述液滴的噴射方向以使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上，且其中在一個像素區(qū)域上噴射兩個或更多的液滴的情形中，則噴射所述兩個或更多的液滴以便落在從所述M個候選目標(biāo)落下位置中選擇的兩個或更多位置上，同時在所述預(yù)定方向上相對移動所述記錄介質(zhì)和所述噴頭，以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素。
7.一種液體噴射裝置包括含有多個沿預(yù)定方向排列的其每個都具有噴嘴的液體噴射部分的噴頭，其中噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域內(nèi)，同時在大體上垂直于所述預(yù)定方向的方向上相對移動要噴射所述液滴的記錄介質(zhì)和所述噴頭，以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，且其中確定M(M表示2或更大的整數(shù))個在所述預(yù)定方向形成一個陣列的不同候選落下位置以使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的至少一部分包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且其中從M個所述液體候選落下位置中隨機(jī)選擇要從所述液體噴射部分噴射的每個液滴的液滴目標(biāo)落下位置，且其中控制要從所述液體噴射部分噴射的所述液滴的噴射方向以使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、6和7中任何一個所述的液體噴射裝置，其中所述液體噴射裝置包括多個所述噴頭，且其中不同的液體供給到每個所述的噴頭，從多個所述噴頭的所述液體噴射部分噴射多個液滴以使其落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素。
9.一種液體噴射方法，其中噴射多個液滴以使其落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，其中要噴射到每個像素區(qū)域上的液滴的目標(biāo)落下位置是隨機(jī)確定的，且其中控制所述液滴的噴射方向以使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
10.一種液體噴射方法，其中噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，其中噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，且其中確定M(M表示2或更大的整數(shù))個在預(yù)定方向形成一陣列的不同候選落下位置以使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的至少一部分包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且其中從M個所述液體候選落下位置中隨機(jī)選擇要噴射的每個液滴的液滴目標(biāo)落下位置，且其中控制所述液滴的噴射方向以使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
11.一種液體噴射方法，其中噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域內(nèi)，同時沿預(yù)定的方向相對移動包括其每個具有噴嘴的液體噴射部分的噴頭和要噴射所述液滴的記錄介質(zhì)，以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，且其中確定M(M表示2或更大的整數(shù))個在大體上垂直于所述預(yù)定方向的方向上形成一陣列的不同候選落下位置以使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的至少一部分包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且其中從M個所述液體候選落下位置中隨機(jī)選擇要噴射的每個液滴的液滴目標(biāo)落下位置，且其中控制所述液滴的噴射方向以使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上，且其中在一個像素區(qū)域上噴射兩個或更多的液滴的情形中，則噴射所述兩個或更多的液滴以便落在從所述M個候選落下位置中選擇的兩個或更多位置上，同時在所述預(yù)定方向上相對移動所述記錄介質(zhì)和所述噴頭，以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素。
12.一種液體噴射方法，其中噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域內(nèi)，同時以大體上垂直于所述預(yù)定方向的方向相對移動包括其每個具有噴嘴的以預(yù)定方向排列的多個液體噴射部分的噴頭和要噴射所述液滴的記錄介質(zhì)，以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素且其中確定M(M表示2或更大的整數(shù))個在所述預(yù)定方向形成一陣列的不同候選落下位置以使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的至少一部分包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且其中從M個所述液體候選落下位置中隨機(jī)選擇要噴射的每個液滴的目標(biāo)落下位置，其中控制所述液滴的噴射方向以使所述液滴落在所述確定的目標(biāo)落下位置上。
13.一種液體噴射裝置，包括含有其每個都具有噴嘴的以預(yù)定方向排列的多個液體噴射部分的噴頭，其中噴射多個液滴以便落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，其中控制從所述液體噴射部分的所述噴嘴噴射的液滴的噴射方向以便從多個噴射方向中選擇，使落下位置的偏轉(zhuǎn)發(fā)生在所述預(yù)定方向，且其中至少兩個不同的液體噴射部分以彼此不同的方向噴射液滴以便多個液滴落在所述一個像素區(qū)域上，且其中從候選落下位置中隨機(jī)選擇要噴射到像素區(qū)域上的液滴的目標(biāo)落下位置，且其中控制從所述液體噴射部分要噴射的液滴的噴射方向以使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
14.一種液體噴射裝置，包括含有其每個都具有噴嘴的以預(yù)定方向排列的多個液體噴射部分的噴頭，其中噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域內(nèi)以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，包括噴射方向改變器件，用于控制從每個液體噴射部分的所述噴嘴噴射的液滴的噴射方向、以使落下位置的偏轉(zhuǎn)發(fā)生在所述預(yù)定的方向上；第一噴射控制器件，其使用所述噴射方向改變器件執(zhí)行噴射控制以使墨滴從至少所述兩個彼此靠近設(shè)置的不同液體噴射部分沿彼此不同的噴射方向噴射，以便落在相同的像素列或像素區(qū)域上以形成像素列或像素；和第二噴射控制器件，其使用所述噴射方向改變器件執(zhí)行噴射控制以使從M(M表示2或更大的整數(shù))個在所述預(yù)定方向形成一陣列的不同候選落下位置中選擇從所述液體噴射部分噴射的每個液滴的落下位置，確定該落下位置使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的至少一部分包括在所述像素區(qū)域內(nèi)，且噴射液滴以使其落在所確定的落下位置上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述噴射方向改變器件用具有J(J為正整數(shù))比特數(shù)的控制信號控制所述噴嘴的液滴噴射方向以便從偶數(shù)2J個不同的候選噴射方向中選擇一個噴射方向，且其中對應(yīng)于所述2J個不同候選方向的落下位置間的最大距離被確定為相鄰噴嘴1 8間的間隔乘以(2J-1)的值，且其中所述第一噴射控制器件在液滴從所述液體噴射部分的所述噴嘴中噴射時從所述2J個不同候選方向中選擇一個方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述噴射方向改變器件用具有J+1(J為正整數(shù))比特數(shù)的控制信號控制所述噴嘴的液滴噴射方向以便從奇數(shù)(2J+1)個不同的候選噴射方向中選擇噴射方向，且其中對應(yīng)于所述(2J+1)個不同候選方向的落下位置間的最大距離被確定為相鄰噴嘴18間的間隔乘以2J的值，且其中所述第一噴射控制器件在液滴從所述液體噴射部分的所述噴嘴中噴射時從所述(2J+1)個不同的候選噴射方向中選擇一個方向。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述第二噴射控制器件從所述M個不同的候選落下位置中隨機(jī)選擇一個落下位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，還包括第三噴射控制裝置，用于執(zhí)行液滴噴射控制以確定在不同于所述預(yù)定方向的方向上形成一陣列的所述N個不同候選落下位置，以使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域中的至少一部分包含在所述像素區(qū)域內(nèi)，且當(dāng)要噴射到像素區(qū)域上的液滴的數(shù)量等于或大于1，且小于N時，則從所述N個不同液體候選落下位置中選擇一個目標(biāo)落下位置，且噴射液滴以便落在所確定的落下位置上。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，還包括第三噴射控制裝置，用于執(zhí)行液滴噴射控制以確定在不同于所述預(yù)定方向的方向上形成一陣列的所述N個不同候選落下位置，以使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域中的至少一部分包含在所述像素區(qū)域內(nèi)，且當(dāng)要噴射到像素區(qū)域上的液滴的數(shù)量等于或大于1，且小于N時，從所述N個不同液體候選落下位置中隨機(jī)選擇一個目標(biāo)落下位置，且噴射液滴以便落在所確定的落下位置上。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述液體噴射部分包括液體腔，用于存儲要噴射的液體；和多個能量產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生從所述噴嘴噴射存儲在所述液體腔內(nèi)的所述液體的能量；其中所述多個能量產(chǎn)生裝置以所述預(yù)定方向排列在所述液體腔內(nèi)；且其中所述噴射方向改變器件通過控制所述液體腔內(nèi)的所述多個能量產(chǎn)生裝置中至少兩個之間產(chǎn)生的能量差來控制從所述噴嘴噴射的液滴的噴射方向。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中多個所述噴頭是排列在特定的方向以形成線性噴頭。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述第一噴射控制器件和所述第二噴射控制器件是布置在所述噴頭或板上用于控制或驅(qū)動所述噴頭。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述第一噴射控制器件在確定要從所述液體噴射部分噴射的液滴的噴射方向時確定偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)量。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述第一噴射控制器件的液滴噴射控制和所述第二噴射控制器件的液滴噴射控制具有預(yù)定的關(guān)系，從而在確定任一個液滴噴射控制時，自動確定另一個液滴噴射控制。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射裝置，其中所述噴射方向改變器件控制液滴的噴射方向以便從多個對稱于大體上垂直于經(jīng)過噴嘴中心線的所述預(yù)定方向的直線的候選噴射方向中選擇噴射方向。
26.一種液體噴射方法，利用包括其每個都具有噴嘴的以預(yù)定方向排列的多個液體噴射部分的噴頭，噴射多個液滴以使其落在每個像素區(qū)域內(nèi)以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，其中控制從所述液體噴射部分的所述噴嘴噴射的液滴的噴射方向以便從多個噴射方向選擇，使落下位置的偏轉(zhuǎn)發(fā)生在所述預(yù)定方向上，且其中至少兩個不同液體噴射部分在彼此不同的方向噴射液滴，使多個液滴落在所述一個像素區(qū)域上，且其中要噴射到像素區(qū)域上的液滴的目標(biāo)落下位置是從候選落下位置中隨機(jī)選擇的，且其中控制要從所述液體噴射部分噴射的液滴的噴射方向以使所述液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。
27.一種液體噴射裝置，利用包括有其每個都具有噴嘴的以預(yù)定方向排列的多個液體噴射部分的噴頭噴射最多N(N為正整數(shù))個液滴以便落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于所述像素區(qū)域的像素，，且其中控制從每個液體噴射部分的所述噴嘴噴射的液滴的噴射方向使落下位置的偏轉(zhuǎn)發(fā)生在所述預(yù)定方向上；且其中執(zhí)行噴射控制以使墨滴從至少所述兩個彼此鄰近設(shè)置的不同液體噴射部分以彼此不同的噴射方向噴射，以便落在相同的像素列或相同的像素區(qū)域上以形成像素列或像素，且其中用所述噴射方向轉(zhuǎn)變裝置執(zhí)行噴射控制以使從M(M表示2或更大的整數(shù))個在所述預(yù)定方向形成一陣列的不同候選落下位置中選擇從所述液體噴射部分噴射的每個液滴的落下位置，確定該落下位置使對應(yīng)于每個候選落下位置的落下液滴區(qū)域中的至少一部分包含在所述像素區(qū)域內(nèi)，且噴射液滴以便落在所確定的落下位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體噴射裝置，噴射最多N個液滴以便落在每個像素區(qū)域上以形成對應(yīng)于該像素區(qū)域的像素，從M個沿噴嘴排列方向形成一陣列的液體候選落下位置中隨機(jī)選擇每一液滴的目標(biāo)落下位置，確定該目標(biāo)落下位置使對應(yīng)于每一個候選落下位置的落下液滴區(qū)域的至少一部分包含在像素區(qū)域內(nèi)，且控制液滴的噴射方向以使液滴落在所確定的目標(biāo)落下位置上。具有這種結(jié)構(gòu)的液體噴射裝置具有阻止由于噴射部分排列的不規(guī)則而在打印圖像的點陣間產(chǎn)生條紋的優(yōu)點。
文檔編號B41J2/05GK1509873SQ200310124
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者江口武夫, 竹中一康, 牛濱五輪男, 池本雄一郎, 大關(guān)行弘, 一郎, 康, 弘, 輪男 申請人:索尼公司